JP2004508932A - Swage-type fastening screw insertion tool - Google Patents
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Abstract
Description
【書類名】明細書
【発明の名称】スエージ型留めネジ差込用差込工具
【特許請求の範囲】
【請求項１】ワークピースの揃えられた開口部を通じて延びるのに適合し、螺旋状の引張溝を備えた引張部分を有するピンと、
該ピン上に配置され、該ピン上の固定溝内へスエージされるのに適合した管状カラーと、を備えた組立式スエージ型留め具で複数のワークピースを固定する工具であって、
作動可能に一体に接続されたスエージ・セクション、回転駆動セクション、及びセンサセクションと、制御手段と、流体圧力手段とを有し、
前記スエージ・セクションは、前記ピンの引張部分上へネジ込み可能で、ほぼ固定された軸方向位置から回転可能に支持された回転ナット部材を有し、
前記スエージ・セクションは、更に、前記カラーの外径より小さい内径を有するスエージ孔を備えた環状スエージ金床を有し、
前記回転ナット部材は、前記スエージ金床の前記スエージ孔の半径方向内側に配置され、前記スエージ金床に対して回転するのに適合し、前記スエージ金床は前記ナット部材に対して軸方向に動くように前記固定された軸方向の位置に支持され、
前記回転駆動セクションは、前記ピンの引張部分とのネジ係合及びネジ外しのために前記ナット部材を回転させるように作動可能な回転手段を有し、
前記スエージ・セクションは、流体シリンダであって、中心軸と、前記シリンダの流体圧力に応じて前記中心軸に沿って軸方向に往復移動するように前記シリンダに支持されたピストンと、を有する流体シリンダを有し、前記スエージ金床と前記ナット部材との間に相対的軸方向力を掛け、第一の大きさの該軸方向力を前記ナット部材が前記ピンの引張部分上の第一の所定の位置までネジ込まれたときに掛け、前記スエージ金床を軸方向前方及び前記ナット部材に対して外側に動かし、半径方向に前記カラーを過係合させ、該カラーを前記ピン上の固定溝内へスエージさせる、環状の流体ピストン−シリンダ手段を有し、
前記センサセクションは、前記ナット部材と作動可能に接続され、前記ナット部材の前記ピンの引張部分とのネジ係合の量を検出する第一のセンサ手段と、前記カラーについてのスエージの完了を検知する第二のセンサ手段とを有し、
前記制御手段は、前記回転手段に作動可能に接続され、前記ピンの引張部分上の前記第一の所定の位置における前記ナット部材の場所を示す前記第一のセンサ手段からの信号に反応して、前記回転手段による前記ナット部材の回転動きを停止させ、スエージのための前記第一の大きさの軸方向力を掛けるために前記ピストンへの流体スエージ圧の適用をアクチュエイトし、
前記制御手段は、前記第二のセンサ手段からの信号に反応して、スエージ後に前記スエージ金床を前記カラーから射出するための射出圧力の前記ピストンへの適用をアクチュエイトし、
前記ピストンは、前記シリンダにスライド可能に支持されたピストンヘッドと、前記ピストンヘッドの外端から軸方向前方に延び、前記スエージ金床に接続された端部セクションを有するピストンロッドと、を有し、前記スエージ金床をスエージのためには軸方向前方に／射出のためには軸方向後方に往復に動かし、よって、前記シリンダの軸方向全長すなわち前記スエージ・セクションの有効全長を、制限された隙間しか持たない用途において本工具を使用するために最小化することを可能にし、
前記流体圧力手段は、前記シリンダに接続されると共に、前記制御手段に応答して、前記ピストンヘッドの内端上で前記シリンダ内へスエージ圧を掛け、前記ピストンヘッドの外端上で前記シリンダへ射出圧力を掛け、よって、前記ピストンヘッド及び前記ピストンロッドは本工具を制限された隙間しかない用途において用いるために前記ピストンヘッドの径すなわち前記シリンダの有効径を最小化することができるようにより大きい有効圧力応答面積を提供し、前記ピストンヘッドの外端又はピストンロッド端において前記シリンダに掛けられた流体圧力によるスエージ後の射出に必要な相対的軸方向力よりも大幅に大きいスエージに必要な相対的軸方向力の大きさを実現する、ことを特徴とする工具。
【請求項２】請求項１記載の工具であって、
前記回転手段は、
前記回転ナット部材に作動可能に接続され、前記スエージ金床の前記ナット部材を独立して回転させる回転モータと、
前記回転手段、前記ピストン−シリンダ手段及び前記スエージ金床を作動可能に一体に固定するハウジング手段と、を有し、
前記ハウジング手段は、前記回転モータを、前記ピストン−シリンダ手段から軸方向に間隔があけられ、半径方向にオフセットされた位置で支持し、
前記回転モータは、前記シリンダの前記中心軸にほぼ平行なモータ回転軸を有し、よって、前記ピストン−シリンダ手段の前記スエージ金床とは軸方向に反対側の軸方向反対端部は、制限された隙間しか持たない用途における本工具の使用について前記回転モータからクリアである、ことを特徴とする工具。
【請求項３】請求項２記載の工具であって、
前記ナット部材に接続され、前記ピストンロッドと前記ピストンの前記ピストンヘッドとを有する前記流体ピストン−シリンダ手段を通って前記ナット部材から軸方向に延びる駆動シャフトを有することを特徴とする工具。
【請求項４】請求項３記載の工具であって、
前記回転手段は、前記ピストン−シリンダ手段の前記軸方向反対端部あたりに配置され、前記駆動シャフトすなわち前記ナット部材の前記回転モータによる回転のために、前記回転モータと前記駆動シャフトとの間を半径方向に延びるギア駆動手段を更に有することを特徴とする工具。
【請求項５】請求項４記載の工具であって、
前記回転手段の前記ギア駆動手段は、
前記回転モータに接続され、前記モータ軸周りに回転する駆動ギアと、
前記駆動シャフトに接続され、前記ナット部材を前記シリンダ軸周りに回転させる出力ギアと、
前記モータ軸と前記中心軸との中間においてこれら両軸に平行な軸上に回転可能に支持され、前記駆動ギアと前記出力ギアとの間で駆動係合した遊び歯車と、を有し、
よって、前記回転モータが、前記スエージ・セクションから半径方向及び横断方向に予め選択された距離間隔があけられ、制限された隙間しか持たない用途における本工具の使用を容易にする、ことを特徴とする工具。
【請求項６】請求項１記載の工具であって、
前記スエージ孔内での前記ナット部材の軸方向位置を選択的に調整する調整手段を更に有する
ことを特徴とする工具。
【請求項７】請求項１記載の工具であって、
前記制御手段は、所定の時間期間内に前記回転ナット部材が前記第一の所定の位置に達しなかった場合に前記回転手段をアクチュエイトし、前記回転ナット部材をネジ外しする、ことを特徴とする工具。
【請求項８】請求項１記載の工具であって、
前記第一のセンサ手段は、前記ナット部材、前記ピストン、及び前記シリンダを通って軸方向に延び、留め具のピンの端面と係合するのに適合した前端と前記シリンダから軸方向後方且つ外側に延びる後端とを有する検出ロッドを有し、
前記検出ロッドは、前記ナット部材に対して軸方向に移動可能であるため、前記ナット部材に対する前記後端の軸方向の移動量が、前記ナット部材の前記ピンの螺旋状の引張溝とのネジ係合の量の指標を提供し、
前記第一のセンサ手段は、前記検出ロッドに作動可能に接続され、前記ピンによる前記検出ロッドの軸方向の動きに応答してアクチュエイする少なくとも第一の電気スイッチを有し、
前記第一のスイッチは、前記シリンダの前記中心軸から半径方向にオフセットされた位置で支持され、
前記第一のセンサ手段は、前記ナット部材が前記ピンの引張部分上で前記第一の所定の位置までネジ込まれたときに前記第一のスイッチをアクチュエイトさせるために前記検出ロッドの軸方向の移動量を前記第一のスイッチへ送信するため、前記検出ロッドの前記後端と前記第一の電気スイッチとの間に半径方向に延びる接続を提供するピボット手段を有し、
前記第一のスイッチは、前記シリンダすなわち前記ピストンに流体スエージ圧を掛けることをアクチュエイトするために第一の信号を前記制御手段に提供し、前記スエージ金床を軸方向に移動させ、前記カラーを前記ピンの固定溝内へスエージする、ことを特徴とする工具。
【請求項９】請求８項記載の工具であって、
前記制御手段は、前記回転手段に作動可能に接続され、前記シリンダへすなわち前記ピストンへ流体スエージ圧が掛けられる前に前記回転手段による前記ナット部材の回転運動を停止させ、前記ナット部材と前記スエージ金床との間に前記カラーをスエージするための前記第一の大きさの相対的軸方向力を提供する、ことを特徴とする工具。
【請求項１０】請求項９記載の工具であって、
前記制御手段は、所定の時間期間内に前記回転ナット部材が前記回転ナット部材の前記ピンの引張部分上での前記第一の所定の位置に達しなかった場合に、前記ピストンに流体圧力を掛けずに、前記回転手段をアクチュエイトし、前記回転ナット部材をネジ外しするタイミング手段を有することを特徴とする工具。
【請求項１１】請求項８記載の工具であって、
前記ピボット手段は、前記中心軸から半径方向にオフセットされた軸を有すると共に前記中心軸に向かって横断方向に延びるピボットロッド上に旋回可能に支持されたアクチュエイティング・レバーを有し、
前記アクチュエイティング・レバーは、前記ピボットロッドから半径方向に延び、前記検出ロッドの前記後端と係合するように配置され、
第一のアクチュエイティング・アームは、前記ピボットロッド上に旋回可能に支持されると共に、前記第一の電気スイッチと作動可能に係合するように前記アクチュエイティング・レバーと作動可能に接続され、
前記アクチュエイティング・レバーは、前記ナット部材の前記ピンの引張部分上でのネジ係合が前記第一の所定の位置に達したことを示す前記検出ロッドの軸方向の動きに作動可能に応答して、前記ピストンに流体スエージ圧を掛けることをアクチュエイトさせるための前記第一の信号を前記制御手段に提供するように前記第一の電気スイッチをアクチュエイトさせるために前記第一のアクチュエイティング・アームをアクチュエイトする、ことを特徴とする工具。
【請求項１２】請求項１１記載の工具であって、
前記検出手段は、前記第一のスイッチと作動可能に接続され、前記第一のアクチュエイティング・アームに対して前記第一のスイッチを選択的に調整し、ネジ係合が前記第一の所定の位置に達したことを示す前記検出ロッドの動きに応じて前記第一のスイッチのアクチュエイションを提供する校正手段を有する、ことを特徴とする工具。
【請求項１３】請求項８記載の工具であって、
前記検出手段は、前記検出ロッド作動可能に接続され、前記ピンによる前記検出ロッドの軸方向の動きに応答してアクチュエイトする第二の電気スイッチを有し、
前記第二のスイッチは、前記シリンダの前記中心軸から半径方向にオフセットされた位置支持されで、
前記ピボット手段は、更に、前記ナット部材が前記ピンの引張部分上で前記第一の所定の位置より少ない第二の所定の位置までしかネジ込まれなかったときに前記第二のスイッチをアクチュエイトさせスエージ圧より小さく且つワークピースを一緒に引っ張る最初のスエージより少ない大きさの流体圧力を掛けるアクチュエイションのための第二の信号を前記制御手段に提供するために前記検出ロッドの軸方向の移動量を前記第二のスイッチへ送信するため、前記検出ロッドの前記後端と前記第二の電気スイッチとの間に半径方向に延びる接続を提供し、
前記制御手段は、その後、スエージ・アクションのアクチュエイションのための前記第一の所定の位置まで前記ピンの引張部分上で前記ナット部材をネジ込むことの２度目の試みのために前記回転手段のアクチュエイションを開始させることが可能である、ことを特徴とする工具。
【請求項１４】請求項１３記載の工具であって、
前記ピボット手段は、前記中心軸から半径方向にオフセットされた軸を有し、該中心軸へ向けて横断方向に延びるピボットロッド上に旋回可能に支持されたアクチュエイティング・レバーと、第一及び第二のアクチュエイティング・アームと、を有し、
前記アクチュエイティング・レバーは、前記ピボットロッドから前記検出ロッドの前記端面と係合する位置まで半径方向に延び、
前記第一及び第二のアクチュエイティング・アームは、前記ピボットロッド上に旋回可能に支持され、それぞれ前記第一及び第二の電気スイッチと作動可能に係合するように前記アクチュエイティング・レバーと作動可能に接続され、
前記アクチュエイティング・レバーは、前記ピンの引張部分上での前記ナット部材のネジ係合が前記第一の所定の位置に達したことを示す前記検出ロッドの軸方向の動きに応答して作動し、前記第一のアクチュエイティング・アームをアクチュエイトさせて、前記ピストンに流体スエージ圧を掛けるアクチュエイションのための前記第一の信号を前記制御手段に提供するように前記第一の電気スイッチをアクチュエイトさせるか、或いは、択一的に、前記ピンの引張部分上での前記ナット部材のネジ係合が前記第二の所定の位置までしか達しなかったことを示す前記検出ロッドの軸方向の動きに応答して作動し、前記第二のアクチュエイティング・アームをアクチュエイトさせて、前記スエージ圧より小さい流体圧力を掛けるアクチュエイションのための前記第二の信号を前記制御手段に提供するように前記第二の電気スイッチをアクチュエイトさせる、ことを特徴とする工具。
【請求項１５】請求項１４記載の工具であって、
前記検出手段は、前記第一のスイッチと作動可能に接続され、前記第一のアクチュエイティング・アームに対して前記第一のスイッチを選択的に調整し、スエージ用の前記第一の所定の位置へのネジ係合を示す位置まで前記検出ロッドが動いたことに応答して前記第一のスイッチの所定のアクチュエイションを提供する第一の校正手段を有し、
前記検出手段は、更に、前記第二のスイッチと作動可能に接続され、前記第二のアクチュエイティング・アームに対して前記第二のスイッチを選択的に調整し、ワークピースを一緒に引っ張るスエージ圧より小さい圧力を掛けるための前記第二の所定の位置へのネジ係合を示す位置まで前記検出ロッドが動いたことに応答して前記第二のスイッチのアクチュエイションを提供する第二の校正手段を有する、ことを特徴とする工具。
【請求項１６】請求項１５記載の工具であって、
前記ピボット手段は、前記シリンダ軸から半径方向に延びると共に、本工具が制限された隙間しか持たない用途においても使用可能なように最小限の軸方向長さを有するハウジング部分に前記スエージ金床とは反対側の前記スエージ・セクションの軸方向端部において支持されるように構成された前記アクチュエイティング・レバーと前記第一及び第二のアクチュエイティング・アームとを有する、ことを特徴とする工具。
【請求項１７】ワークピースの揃えられた開口部を通じて延びるのに適合し、螺旋状の引張溝を備えた引張部分を有するピンと、
該ピン上に配置され、該ピン上の固定溝内へスエージされるのに適合した管状カラーと、を備えた組立式スエージ型留め具で複数のワークピースを固定する工具であって、
作動可能に一体に接続されたスエージ・セクション及び回転駆動セクションと、制御手段と、駆動ギアと、出力ギアと、接続手段とを有し、
前記回転セクションは、前記ピンの引張部分とネジ係合しそれに軸方向の引張力を掛けることを可能にするために前記引張部分上の螺旋状溝と係合可能なネジ表面を有し、ほぼ固定された軸方向位置から回転可能に支持された回転ネジ部材を有し、
前記スエージ・セクションは、更に、前記カラーの外径より小さい内径を有するスエージ孔を備え、前記回転ネジ部材に対して軸方向に移動可能に支持された環状スエージ金床を有し、
前記回転ナット部材は、前記スエージ金床の前記スエージ孔の半径方向内側に配置され、前記スエージ金床に対して回転するのに適合し、前記スエージ金床は前記固定された軸方向位置の前記ナット部材に対して軸方向に動くように支持され、
前記回転セクションは、前記ピンの引張部分とのネジ係合及びネジ外しのために前記ナット部材を回転させるように作動可能な回転手段を有し、
前記スエージ・セクションは、流体シリンダであって、中心軸と、前記シリンダの流体圧力に応じて前記中心軸に沿って軸方向に往復移動するように前記シリンダに支持されたピストンと、を有する流体シリンダを有し、前記スエージ金床と前記回転ネジ部材との間に相対的軸方向力を掛け、第一の大きさの該軸方向力を前記回転ネジ部材が前記ピンの引張部分上にネジ込まれたときに掛け、前記スエージ金床を前記回転ネジ部材に対して軸方向外側に動かし、半径方向に前記カラーを過係合させ、該カラーを前記ピン上の固定溝内へスエージさせる、環状の流体ピストン−シリンダ手段を有し、
前記制御手段は、前記回転手段に作動可能に接続され、前記ネジ部材が前記ピンの引張部分上のネジとのネジ係合の所定の位置までネジ込まれたときに前記回転ネジ部材の回転動きを停止させ、
前記流体ピストン−シリンダ手段は、
（ａ） 前記流体シリンダを有する細長い環状のハウジングと、
（ｂ） 前記中心軸に沿って相対的軸方向に往復移動するように前記流体シリンダにスライド可能に支持され、前記ピストンヘッドの外端から軸方向前方に延びると共に前記スエージ金床に接続された端部セクションを有するピストンロッドを有する前記ピストンと、
（ｃ） 前記流体シリンダに流体圧力を掛け、前記流体シリンダに前記ピストンの相対的往復移動を生じさせる、前記環状のハウジングのポート手段と、
（ｄ） 前記回転ネジ部材から前記ピストンの前記ピストンロッド及び前記ピストンヘッドを通って軸方向に延びる駆動シャフトと、を有し、
前記回転手段は、前記環状のハウジングと接続された回転モータを有し、
前記駆動ギアは、前記回転モータによって、前記中心軸から半径方向に間隔があけられ、該中心軸に平行に延びる軸周りに駆動され、
前記出力ギアは、前記中心軸上に中心が合わせられ、前記駆動ギアと駆動可能に係合するのに適合し、
前記駆動シャフトは、前記出力ギアと接続され、
前記接続手段は、前記駆動シャフト上に設けられ、前記駆動シャフトを前記出力ギアと接続し、回転駆動力を前記駆動ギアから前記シャフト及び前記回転ネジ部材へ伝達し、
前記回転ネジ部材は、前記ほぼ固定された軸方向位置に保持される、ことを特徴とする工具。
【請求項１８】請求項１７記載の工具であって、
流体圧力手段を更に有し、
前記ピストンロッドは、前記スエージ金床に接続され、前記シリンダの軸方向全長すなわち前記スエージ・セクションの有効全長が本工具を制限された隙間しかない用途において用いるために最小化されるように、前記スエージ金床をスエージのためには前方に、射出のためには後方に軸方向に往復移動させ、
前記流体圧力手段は、前記シリンダに接続され、前記制御手段に応答して、本工具を制限された隙間しかない用途において用いるために前記ピストンヘッドの径すなわち前記シリンダの有効径を最小化できるように、前記ピストンヘッドの外端若しくはピストンロッド端において前記シリンダに掛けられる流体圧力によるスエージの後の射出に必要な相対的軸方向力よりも大幅に大きいスエージに必要な相対的軸方向力の大きさを実現するためのより大きい有効圧力応答面積を前記ピストンヘッドが提供するように、前記ピストンヘッドの内端上の前記ポート手段を通って前記シリンダ内にスエージ圧を掛けると共に前記ピストンロッドを備えた前記ピストンヘッドの外端上で前記シリンダに射出圧力を掛ける、ことを特徴とする工具。
【請求項１９】請求項１８記載の工具であって、
前記流体圧力手段は、前記ポート手段に接続され、流体圧力を前記シリンダに伝える流体ラインを有し、
前記流体ラインは、半径方向に延び、前記中心軸から前記シリンダの前記細長い環状のハウジングと隙間があけられた前記回転モータに隣接する位置まで間隔があけられる、ことを特徴とする工具。
【請求項２０】ワークピースの揃えられた開口部を通じて延びるのに適合し、螺旋状の引張溝を備えた引張部分を有するピンと、
該ピン上に配置され、該ピン上の固定溝内へスエージされるのに適合した管状カラーと、を備えた組立式スエージ型留め具で複数のワークピースを固定するコンパクトな工具であり、前記留め具を制限された隙間しかない用途においてインストールするのに適合した工具であって、
作動可能に一体に接続されたスエージ・セクション、回転駆動セクション、及びセンサセクションと、制御手段と、流体圧力手段と、駆動シャフトとを有し、
前記スエージ・セクションは、前記ピンの引張部分上へネジ込み可能で、ほぼ固定された軸方向位置から回転可能に支持された回転ナット部材を有し、
前記スエージ・セクションは、更に、前記カラーの外径より小さい内径を有するスエージ孔を備えた環状スエージ金床を有し、
前記回転ナット部材は、前記スエージ孔の半径方向内側に配置され、前記スエージ金床に対して回転するのに適合し、前記スエージ金床は前記ナット部材に対して軸方向に動くように前記固定された軸方向の位置に支持され、
前記回転駆動セクションは、前記ピンの引張部分とのネジ係合及びネジ外しのために前記ナット部材を回転させるように作動可能な回転手段を有し、
前記スエージ・セクションは、流体シリンダであって、中心軸と、前記シリンダの流体圧力に応じて前記中心軸に沿って軸方向に往復移動するように前記シリンダに支持されたピストンと、を有する流体シリンダを有し、前記スエージ金床と前記ナット部材との間に相対的軸方向力を掛け、第一の大きさの該軸方向力を前記ナット部材が前記ピンの引張部分上の第一の所定の位置までネジ込まれたときに掛け、前記スエージ金床を軸方向前方及び前記ナット部材に対して外側に動かし、半径方向に前記カラーを過係合させ、該カラーを前記ピン上の固定溝内へスエージさせる、環状の流体ピストン−シリンダ手段を有し、
前記センサセクションは、前記ナット部材と作動可能に接続され、前記ナット部材の前記ピンの引張部分とのネジ係合の量を検出するセンサ手段を有し、
前記制御手段は、前記回転手段に作動可能に接続され、前記ピンの引張部分上の前記第一の所定の位置における前記ナット部材の場所を示す前記センサ手段からの信号に反応して、前記回転手段による前記ナット部材の回転動きを停止させ、スエージのための前記第一の大きさの軸方向力を掛けるために前記ピストンへの流体スエージ圧の適用をアクチュエイトし、
前記ピストンは、前記シリンダにスライド可能に支持されたピストンヘッドと、前記ピストンヘッドの外端から軸方向前方に延び、前記スエージ金床に接続された端部セクションを有するピストンロッドと、を有し、前記スエージ金床を軸方向に往復移動させ、このような前記ナット部材に対する軸方向の動きによっても前記ナット部材を前記固定された軸方向位置に保持し、流体圧力の大きさに応じて、前記スエージ金床をスエージのためには前記カラーを半径方向に過係合するように前記スエージ金床を軸方向外側に動かし、スエージされたカラーを前記前記スエージ金床から射出するためには軸方向内側に動かすように前記スエージ金床と前記ナット部材との間に相対的軸方向力を掛け、
前記流体圧力手段は、前記シリンダに接続されると共に、前記制御手段に応答して、前記ピストンヘッドの内端上で前記シリンダ内へスエージ圧を掛け、前記ピストンヘッドの外端上で前記シリンダへ射出のための圧力を掛け、よって、前記ピストンヘッド及び前記ピストンロッドは本工具を制限された隙間しかない用途において用いるために前記ピストンヘッドの径すなわち前記シリンダの有効径を最小化することができるようにより大きい有効圧力応答面積を提供し、前記ピストンヘッドの外端又はピストンロッド端において前記シリンダに掛けられた流体圧力によるスエージ後の射出に必要な相対的軸方向力よりも大幅に大きいスエージに必要な相対的軸方向力の大きさを実現し、
前記回転手段は、
前記回転ナット部材に作動可能に接続され、前記スエージ金床の前記ナット部材を独立して回転させる回転モータと、
前記回転手段、前記ピストン−シリンダ手段、及び前記スエージ金床を作動可能に一体に固定するハウジング手段と、を有し、
前記ハウジング手段は、前記回転モータを、前記ピストン−シリンダ手段から軸方向に間隔があけられ、半径方向にオフセットされた位置で支持し、
前記回転モータは、前記シリンダの前記中心軸にほぼ平行なモータ回転軸を有し、よって、前記ピストン−シリンダ手段の前記スエージ金床とは軸方向に反対側の軸方向（反対）端部は、制限された隙間しか持たない用途における本工具の使用について前記回転モータからクリアであり、
前記駆動シャフトは、前記ナット部材に接続され、前記ナット部材から前記ピストンロッドと該ピストンの前記ピストンヘッドとを有する前記流体ピストン−シリンダ手段を通って軸方向に延び、
前記回転手段は、前記ピストン−シリンダ手段の前記軸方向反対端部あたりに配置され、前記駆動シャフトすなわち前記ナット部材の前記回転モータによる回転のために、前記回転モータと前記駆動シャフトとの間を半径方向に延びるギア駆動手段を更に有し、
前記ギア駆動手段は、
前記回転モータに接続され、前記モータ軸周りに回転する駆動ギアと、
前記駆動シャフトに接続され、前記ナット部材を前記シリンダ軸周りに回転させる出力ギアと、
前記モータ軸と前記中心軸との中間においてこれら両軸に平行な軸上に回転可能に支持され、前記駆動ギアと前記出力ギアとの間で駆動係合した遊び歯車と、を有し、
前記回転モータは、前記スエージ・セクションから半径方向及び横断方向に予め選択された距離間隔があけられ、制限された隙間しか持たない用途における本工具の使用を容易にし、
前記センサ手段は、前記ナット部材、前記ピストン、及び前記シリンダを通って軸方向に延び、前記留め具の前記ピンの端面と係合するのに適合した前端と前記シリンダから軸方向後方且つ外側に延びる後端とを有する検出ロッドを有し、
前記検出ロッドは、前記ナット部材に対して軸方向に移動可能であるため、前記ナット部材に対する前記後端の軸方向の移動量が、前記ナット部材の前記ピンのネジが切られた引張溝とのネジ係合の量の指標を提供し、
前記検出手段は、前記検出ロッドに作動可能に接続され、前記ピンによる前記検出ロッドの軸方向の動きに応答してアクチュエイする第一及び第二の電気スイッチを有し、
前記第一及び第二のスイッチは、前記シリンダの前記中心軸から半径方向にオフセットされた位置で支持され、
前記検出手段は、前記検出ロッドの軸方向の移動量を前記第一及び第二のスイッチへ送信するために前記検出ロッドの前記後端と前記第一及び第二の電気スイッチとの間に半径方向に延びる接続を提供するピボット手段を有し、
前記ピボット手段は、前記中心軸から半径方向にオフセットされた軸を有し、該中心軸へ向けて横断方向に延びるピボットロッド上に旋回可能に支持されたアクチュエイティング・レバーと、第一及び第二のアクチュエイティング・アームと、を有し、
前記アクチュエイティング・レバーは、前記ピボットロッドから前記検出ロッドと係合する位置まで半径方向に延び、
前記第一及び第二のアクチュエイティング・アームは、前記ピボットロッド上に旋回可能に支持され、それぞれ前記第一及び第二の電気スイッチと作動可能に係合するように前記アクチュエイティング・レバーと作動可能に接続され、
前記アクチュエイティング・レバーは、前記ピンの引張部分上での前記ナット部材のネジ係合が前記第一の所定の位置に達したことを示す前記検出ロッドの軸方向の動きに応答して作動し、前記第一のアクチュエイティング・アームをアクチュエイトさせて、前記ピストンに流体スエージ圧を掛けるアクチュエイションのための前記第一の信号を前記制御手段に提供するように前記第一の電気スイッチをアクチュエイトさせるか、或いは、択一的に、前記ピンの引張部分上での前記ナット部材のネジ係合が前記第二の所定の位置までしか達しなかったことを示す前記検出ロッドの軸方向の動きに応答して作動し、前記第二のアクチュエイティング・アームをアクチュエイトさせて、前記スエージ圧より小さい流体圧力を掛けるアクチュエイションのための前記第二の信号を前記制御手段に提供するように前記第二の電気スイッチをアクチュエイトさせ、
前記制御手段は、流体圧力を掛けた後、スエージ・アクションのアクチュエイションのための前記第一の所定の位置まで前記ピンの引張部分上で前記ナット部材をネジ込むことの２度目の試みのために前記回転手段のアクチュエイションを開始させることが可能であり、
前記ピボット手段は、前記アクチュエイティング・レバーと前記第一及び第二のアクチュエイティング・アームとを有し、前記アクチュエイティング・レバー及び前記第一及び第二のレバーアームが、半径方向に細長く、軸方向に狭い構造であって、前記シリンダ軸から半径方向に延びるように前記スエージ・セクションの前記軸方向反対端部においてハウジング部分に支持され、よって前記ハウジング部分は最小限の軸方向長さを有し、本工具の制限された隙間しか持たない用途における使用を容易にする、ことを特徴とする工具。
【請求項２１】請求項２０記載の工具であって、
前記スエージ孔に対する前記ナット部材の軸方向位置選択的に調整する調整手段を更に有する、ことを特徴とする工具。
【請求項２２】請求項２０記載の工具であって、
前記検出手段は、前記第一のスイッチと作動可能に接続され、前記第一のアクチュエイティング・アームに対して前記第一のスイッチを選択的に調整し、スエージ用の前記第一の所定の位置へのネジ係合を示す位置まで前記検出ロッドが動いたことに応答して前記第一のスイッチのアクチュエイションを提供する第一の校正手段を有し、
前記検出手段は、更に、前記第二のスイッチと作動可能に接続され、前記第二のアクチュエイティング・アームに対して前記第二のスイッチを選択的に調整し、ワークピースを一緒に引っ張るスエージ圧より小さい圧力を掛けるための前記第二の所定の位置へのネジ係合を示す位置まで前記検出ロッドが動いたことに応答して前記第二のスイッチのアクチュエイションを提供する第二の校正手段を有する、ことを特徴とする工具。
【請求項２３】請求項２０記載の工具であって、
前記スエージ孔に対する前記ナット部材の軸方向位置選択的に調整する調整手段を更に有し、
前記検出手段は、前記第一のスイッチと作動可能に接続され、前記第一のアクチュエイティング・アームに対して前記第一のスイッチを選択的に調整し、スエージ用の前記第一の所定の位置へのネジ係合を示す位置まで前記検出ロッドが動いたことに応答して前記第一のスイッチの所定のアクチュエイションを提供する第一の校正手段を有し、
前記検出手段は、更に、前記第二のスイッチと作動可能に接続され、前記第二のアクチュエイティング・アームに対して前記第二のスイッチを選択的に調整し、ワークピースを一緒に引っ張るスエージ圧より小さい圧力を掛けるための前記第二の所定の位置へのネジ係合を示す位置まで前記検出ロッドが動いたことに応答して前記第二のスイッチの所定のアクチュエイションを提供する第二の校正手段を有する、ことを特徴とする工具。
【請求項２４】ワークピースの揃えられた開口部を通じて延びるのに適合し、螺旋状の引張溝を備えた引張部分を有するピンと、
該ピン上に配置され、該ピン上の固定溝内へスエージされるのに適合した管状カラーと、を備えた組立式スエージ型留め具で複数のワークピースを固定するコンパクトな工具であって、
作動可能に一体に接続されたスエージ・セクション及び回転駆動セクションと、流体圧力手段とを有し、
前記スエージ・セクションは、前記ピンの引張部分上へネジ込み可能で、ほぼ固定された軸方向位置から回転可能に支持された回転ネジ部材を有し、
前記スエージ・セクションは、更に、前記カラーの外径より小さい内径を有するスエージ孔を備えた環状スエージ金床を有し、
前記回転ネジ部材は、前記スエージ孔の半径方向内側に配置され、前記スエージ金床に対して回転するのに適合し、前記スエージ金床は前記ネジ部材に対して軸方向に動くように前記固定された軸方向の位置に支持され、
前記回転駆動セクションは、前記ピンの引張部分とのネジ係合及びネジ外しのために前記ナット部材を回転させるように作動可能な回転手段を有し、
前記スエージ・セクションは、流体シリンダであって、中心軸と、前記シリンダの流体圧力に応じて前記中心軸に沿って軸方向に往復移動するように前記シリンダに支持されたピストンと、を有する流体シリンダを有し、前記スエージ金床と前記ネジ部材との間に相対的軸方向力を掛け、前記スエージ金床を軸方向前方及び前記ネジ部材に対して外側に動かし、半径方向に前記カラーを過係合し、該カラーを前記ピン上の固定溝内へスエージさせる、環状の流体ピストン−シリンダ手段を有し、
前記ピストンは、前記シリンダにスライド可能に支持されたピストンヘッドと、前記ピストンヘッドの外端から軸方向前方に延び、前記スエージ金床に接続された端部セクションを有するピストンロッドと、を有し、前記シリンダの軸方向全長すなわち前記スエージ・セクションの有効全長が本工具を制限された隙間しかない用途において用いるために最小化されるように、前記スエージ金床をスエージのためには前方に、射出のためには後方に軸方向に往復移動させ、
前記流体圧力手段は、前記シリンダに接続されると共に、前記制御手段に応答して、前記ピストンヘッドを備えた前記ピストンロッド用いて、前記ピストンヘッドの内端上で前記シリンダ内へスエージ圧を掛け、前記ピストンヘッドの外端上で前記シリンダへ射出圧力を掛け、よって、本工具を制限された隙間しかない用途において用いるために前記ピストンヘッドの径すなわち前記シリンダの有効径を最小化することができるように、より大きい有効圧力応答面積を提供して、前記ピストンヘッドの外端又はピストンロッド端において前記シリンダに掛けられた流体圧力によるスエージ後の射出に必要な相対的軸方向力よりも大幅に大きいスエージに必要な相対的軸方向力の大きさを実現する、ことを特徴とする工具。
【請求項２５】請求項２４記載の工具であって、
前記回転手段は、
前記回転ナット部材に作動可能に接続され、前記スエージ金床の前記ナット部材を独立して回転させる回転モータと、
前記回転手段、前記ピストン−シリンダ手段、及び前記スエージ金床を作動可能に一体に固定するハウジング手段と、を有し、
前記ハウジング手段は、前記回転モータを、前記ピストン−シリンダ手段から軸方向に間隔があけられ、半径方向にオフセットされた位置で支持し、
前記回転モータは、前記シリンダの前記中心軸にほぼ平行なモータ回転軸を有し、よって、前記ピストン−シリンダ手段の前記スエージ金床とは軸方向に反対側の軸方向反対端部は、制限された隙間しか持たない用途における本工具の使用について前記回転モータからクリアである、ことを特徴とする工具。
【請求項２６】請求項２４記載の工具であって、
前記駆動シャフトは、前記ネジ部材に接続され、前記ネジ部材から前記ピストンロッドと該ピストンの前記ピストンヘッドとを有する前記流体ピストン−シリンダ手段を通って軸方向に延び、
前記回転手段は、前記ピストン−シリンダ手段の前記反対端あたりに配置され、前記駆動シャフトすなわち前記ネジ部材の前記回転モータによる回転のために前記回転モータと前記駆動シャフトとの間を半径方向に延びるギア駆動手段を更に有する、ことを特徴とする工具。
【請求項２７】請求項２６記載の工具であって、
前記ギア駆動手段は、
前記回転モータに接続され、前記モータ軸周りに回転する駆動ギアと、
前記駆動シャフトに接続され、前記ネジ部材を前記シリンダ軸周りに回転させる出力ギアと、
前記モータ軸と前記中心軸との中間においてこれら両軸に平行な軸上に回転可能に支持され、前記駆動ギアと前記出力ギアとの間で駆動係合した遊び歯車と、を有し、
前記回転モータは、前記スエージ・セクションから半径方向及び横断方向に予め選択された距離間隔があけられ、制限された隙間しか持たない用途における本工具の使用を容易にする、ことを特徴とする工具。
【請求項２８】請求項２６記載の工具であって、
前記ピストン−シリンダ手段は、前記シリンダを備えたシリンダハウジングを有し、
前記出力ギアは、スエージ中に前記回転ネジ部材と前記スエージ金床との間に掛けられる相対的軸方向力に反応して前記シリンダの外側の前記シリンダハウジングの表面と係合可能である、ことを特徴とする工具。
【請求項２９】請求項２８記載の工具であって、
前記駆動シャフトは、前記シリンダの隣接する軸方向端面に近い位置で該シャフトに固定され、スエージ後の前記スエージ孔からの前記カラーの射出中に前記回転ネジ部材と前記スエージ金床との間に掛けられる相対的軸方向力に弾性的に反応して前記シリンダの前記軸方向端面と係合可能である弾性リング部材を有する、ことを特徴とする工具。
【請求項３０】ワークピースの揃えられた開口部を通じて延びるのに適合し、螺旋状の引張溝を備えた引張部分を有するピンと、
該ピン上に配置され、該ピン上の固定溝内へスエージされるのに適合した管状カラーと、を備えた組立式スエージ型留め具で複数のワークピースを固定する工具であって、
作動可能に一体に接続されたスエージ・セクション、回転セクション、及びセンサセクションと、制御手段と、駆動ギアと、出力ギアと、接続手段と、流体圧力手段とを有し、
前記回転セクションは、前記ピンの引張部分とネジ係合しそれに軸方向の引張力を掛けることを可能にするために前記引張部分上の螺旋状溝と係合可能なネジ 表面を有し、ほぼ固定された軸方向位置から回転可能に支持された回転ネジ部材を有し、
前記スエージ・セクションは、更に、前記カラーの外径より小さい内径を有するスエージ孔を備え、前記回転ネジ部材に対して軸方向に移動可能に支持された環状スエージ金床を有し、
前記回転ネジ部材は、前記スエージ金床の半径方向内側に配置され、前記スエージ金床に対して回転するのに適合し、前記スエージ金床は前記固定された軸方向位置の前記ネジ部材に対して軸方向に動くように支持され、
前記回転セクションは、前記ピンの引張部分とのネジ係合及びネジ外しのために前記回転ネジ部材を回転させるように作動可能な回転手段を有し、
前記スエージ・セクションは、流体シリンダであって、中心軸と、前記シリンダの流体圧力に応じて前記中心軸に沿って軸方向に往復移動するように前記シリンダに支持されたピストンと、を有する流体シリンダを有し、前記スエージ金床と前記回転ネジ部材との間に相対的軸方向力を掛け、第一の大きさの該軸方向力を前記回転ネジ部材が前記ピンの引張部分上の第一の所定の位置までネジ込まれたときに掛け、前記スエージ金床を軸方向前方且つ前記回転ネジ部材に対して外側に動かし、半径方向に前記カラーを過係合させ、該カラーを前記ピン上の固定溝内へスエージさせる、環状の流体ピストン−シリンダ手段を有し、
前記センサセクションは、前記回転ネジ部材と作動可能に接続され、前記回転ネジ部材の前記ピンの引張部分とのネジ係合の量を検出するセンサ手段を有し、
前記制御手段は、前記回転手段に作動可能に接続され、前記ピンの引張部分上の前記第一の所定の位置における前記回転ネジ部材の場所を示す前記センサ手段からの信号に反応して、前記回転手段による前記回転ネジ部材の回転動きを停止させ、スエージのための前記第一の大きさの軸方向力を掛けるために前記ピストンへの流体スエージ圧の適用をアクチュエイトし、
前記ピストンは、前記シリンダにスライド可能に支持されたピストンヘッドと、前記ピストンヘッドの外端から軸方向前方に延び、前記スエージ金床に接続された端部セクションを有するピストンロッドと、を有し、前記スエージ金床をスエージのためには軸方向前方に／射出のためには軸方向後方に往復に動かし、よ って、前記シリンダの軸方向全長すなわち前記スエージ・セクションの有効全長を、制限された隙間しか持たない用途において本工具を使用するために最小化することを可能にし、
前記流体ピストン−シリンダ手段は、
（ａ） 前記流体シリンダを有する細長い環状のハウジングと、
（ｂ） 前記流体シリンダに流体圧力を掛け、前記流体シリンダにおける前記ピストンの軸方向往復移動を生じさせる、前記環状のハウジングのポート手段と、
（ｃ） 前記回転ネジ部材から前記ピストンの前記ピストンロッド及び前記ピストンヘッドを通って軸方向に延びる駆動シャフトと、を有し、
前記回転手段は、前記環状のハウジングと接続された回転モータを有し、
前記駆動ギアは、前記回転モータによって、前記中心軸から半径方向に間隔があけられ、該中心軸に平行に延びる軸周りに駆動され、
前記出力ギアは、前記中心軸上に中心が合わせられ、前記駆動ギアと駆動可能に係合するのに適合し、
前記駆動シャフトは、前記出力ギアと接続され、
前記接続手段は、前記駆動シャフト上に設けられ、前記駆動シャフトを前記出力ギアと接続し、回転駆動力を前記駆動ギアから前記シャフト及び前記回転ネジ部材へ伝達し、
前記回転ネジ部材は、前記ほぼ固定された軸方向位置に保持され、
前記流体圧力手段は、前記シリンダに接続されると共に、前記制御手段に応答して、前記ピストンヘッドの内端上で前記シリンダ内へスエージ圧を掛け、前記ピストンヘッドの外端上で前記シリンダへ射出圧力を掛け、よって、前記ピストンロッド及び前記ピストンヘッドは、本工具を制限された隙間しかない用途において用いるために前記ピストンヘッドの径すなわち前記シリンダの有効径を最小化することができるようにより大きい有効圧力応答面積を提供し、前記ピストンヘッドの外端又はピストンロッド端において前記シリンダに掛けられた流体圧力によるスエージ後の射出に必要な相対的軸方向力よりも大幅に大きいスエージに必要な相対的軸方向力の大きさを実現する、ことを特徴とする工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の背景のまとめ）
本発明は、組立式（ｍｕｌｔｉ−ｐｉｅｃｅ）スエージ型留めネジ用留め具システム、及び限られた隙間しかない用途でも用いることが可能なコンパクトな構成を有する該留め具を差し込む差込工具に関する。
【０００２】
本発明は、Ｄ．Ｆｕｌｂｒｉｇｈｔらに発行された米国特許第５，３１５，７５５号（１９９４年５月３１日発行）、米国特許第５，５４８，８８９号（１９９６年８月２７日発行）、及び米国特許第５，６０４，９６８号（１９９７年２月２５日発行）に図示及び記載された留め具システム及び差込工具に関連する。
【０００３】
スエージ型留め具（ｓｗａｇｅ ｔｙｐｅ ｆａｓｔｅｎｅｒｓ）は、ピンと該ピン上の固定溝内へねじ込まれるのに適合したカラー（ｃｏｌｌａｒ）とを有する２部材構成であることが多い。Ｌ．Ｈｕｃｋに発行された米国特許第２，５３１，０４８号及び第２，５３１，０４９号（いずれも１９５０年１１月２１日発行）に示された従来のスエージ型留め具は、プル型のスエージ留め具である。典型的なプル型留め具において、ピンには、拡大されたヘッドと、固定溝部分に固定溝を有するピン脚とが備えられ、該ピン脚の先端は、差込（ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ）工具のジョー（ｊａｗ）アッセンブリによってグリップされるのに適合した引張溝を有するように構成された細長いピンテールである。スエージ上記カラーを上記固定溝内へ係合させ、スエージするために、該工具上にスエージ金床（ｓｗａｇｅ ａｎｖｉｌ）が設けられる。ピンとカラーの間には相対的軸方向力が掛けられるため、一体に留められるワークピース間にも該力が掛けられる。なぜなら、該工具はピンをピンテール部分を通じてスエージ金床がカラーと係合することによる反力によって引っ張るからである。この相対的軸方向力は初期クランプ負荷が掛かった状態でワークピースを引っ張る。
【０００４】
この相対的軸方向負荷が増えると、スエージ金床は軸方向に移動し、カラーを半径方向に過係合し、それを固定溝内へスエージするため、ピンとカラーは一体に固定され、最終的なクランプ負荷がワークピース上に掛けられる。
【０００５】
通常、このピンテール部分は、ブレイクネック溝によって、固定溝部分に接続される。該ブレイクネック溝は、スエージ工程が完了した後、予め選択された軸方向負荷で破壊し、よって該ピンテール部分が切断され、破棄されるように構成される。
【０００６】
スタンプ型留め具の場合、固定ボルトがスクイーズ型工具によってセットされる。このスクイーズ型工具は、ワークピースの一端においてピンヘッドと係合する固定部材と、他端においてカラーと係合するスエージ金床とを有する。この留め具は、該固定部材とピンヘッドとの係合による軸方向反力によって金床がカラーとは反対の軸方向に移動すると共にカラー上を半径方向に移動するようにセットされる。したがって、このスタンプ型留め具は、より短いピン脚を有するという利点を持つ。なぜなら、引張溝及びブレイクネック溝を備えたピンテール部分が不要だからである。後者の理由により、スタンプ型留め具はより軽く、より低コストであるという利点を有する。
【０００７】
しかし、プル型留め具に対するスタンプ型スエージ留め具の利点は他にもある。プル型留め具を用いると、切断されたピンテール部分が作業エリアに破片を作り出し、定期的な収集・処分が必要となる。更に、スタンプ型はピン脚の端が確実に滑らかに仕上げられるのに対し、プル型ピン脚では、ブレイクネック溝における切断により粗い面を有する場合がある。最後に、スタンプ型留め具ではピン切断により発生するノイズが無い。
【０００８】
しかしながら、スタンプ型留め具が使えない或いは使わない方が都合が良い用途もいくつか存在する。一例は、ワークピースのピンヘッド側にスクイーズ工具の関連する固定部分へアクセスするのに十分な隙間が無いアッセンブリである。プル型留め具についての同様の例は、ワークピースの嵌合開口部内へより長いプル型ピンを挿入し、差込工具によって係合させるのに十分な隙間を持たないアッセンブリである。本発明はこのような問題を解決する。したがって、本発明によれば、スタンプ型留め具及び差込の利点を備えたプル型差込用のスエージ型留め具を有するユニークな締め付けシステムが提供される。実際、スクイーズ型及びプル型の用途及び装置が双方存在する場合、スエージ型留めネジはいずれの用途にも導入することができ、在庫全体及びストックしておくべき様々な部品の数の削減をもたらす。同時に、本発明に係る差込工具は、狭い隙間の用途にスエージ型留めネジを差し込むのにも用いることができ、よって該留め具の利用の汎用性をより大きくする。
【０００９】
本発明は、上記Ｆｕｌｂｒｉｇｈｔらに発行された特許に示されるようなスエージ型留めネジ用差込工具であって、切断可能なピンテール部分を持たず、代わりにネジが切られた又はグリップすることが可能な最小限の長さの短い引張部分で終わるように構成されたピンと共に用いられる工具に関する。汎用目的にも、限られた隙間しか持たない用途での特殊目的にもプル型差込を提供するように機能するユニークな工具を示す。上記Ｆｕｌｂｒｉｇｈｔらに発行された特許に係る差込工具のように、該工具は、回転駆動モータによる回転を通じて該ピンの短い引張部分とネジ留め可能に係合するのに適合したネジが切られた硬いナット部材を有する。十分な数のネジがナット部材によって一旦係合され又はグリップされると、引張工具がアクチュエイトされ、ピンを引っ張ることによる相対的軸方向力をナット部材を通じてスエージ金床に掛け、該スエージ金床をカラーと係合させ、該引張力に反応させる。この接続において、締め付けシステムは、従来のプル型差込システムと同様に機能する。したがって、この相対的軸方向力の大きさが大きくなると、固定されたワークピースは、所望の先行負荷下で、一体となって引っ張られ、クランプされる。この軸方向力が更に増えると、金床は軸方向に移動し、半径方向にカラーを過係合し、それを最終的なクランプ負荷を提供するピン脚上の固定溝内へ半径方向にスエージさせる。次に、スエージ金床とナット部材との間の相対的軸方向力の方向が反転され、スエージ金床を軸方向上の反対方向へ動かし、これによりスエージされたカラーが射出される。最後に、硬いナット部材がネジが切られた短い引張部分から逆回転され、差込工具を取り除き、差込を完了させる。引張工具の回転駆動モータは、該ナット部材を該ネジが切られた引張部分へ締め込んだり、取り外したりするのに用いられる。
【００１０】
上記Ｆｕｌｂｒｉｇｈｔらに発行された特許には、様々な形状の引張溝及び固定溝を備えたピンが示されている。加えて、様々な形状のカラーも示されている。例えば、限られた広さの雌ネジを有するカラー、など。本発明に係るユニークな差込工具は、このような構成の任意のものと共に容易に用いられ得ることは明らかである。
【００１１】
このような留め具構成の１つは、制限されたネジを備えたカラーを用いるものであり、Ｒ． Ｄｉｘｏｎに発行された米国特許第４，８６７，６２５号：「Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｃｌａｍｐ Ｆａｓｔｅｎｅｒ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ」（１９８９年９月１９日発行）に図示及び記載されている。或いは、取り付けのためにフレキシブルなタブを備えたカラーを用いることができる。このような構成は、Ｗａｌｔｅｒ Ｊ．Ｓｍｉｔｈに発行された米国特許第４，８１３，８３４号：「ＦＩＴ−ＵＰ Ｆａｓｔｅｎｅｒ Ｗｉｔｈ Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｔａｂ−Ｌｉｋｅ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｍａｋｉｎｇ Ｓａｍｅ」（１９８９年３月２１日発行）に示されている。このような留め具はいずれも、「取り付け（ｆｉｔ−ｕｐ）留め具」と呼ばれる場合もある。
【００１２】
本発明の好ましい形態において、工具ナット部材は、単に、該ピンの最小長さ引張部分とネジ留め可能に係合し、よってそれをグリップするように設計される。したがって、この第一の工程において、該工具ナット部材は、どんなに大きな力でもカラーに対して動かないため、初期の先行荷重下ではワークピースを一緒に引っ張ったり、それらをクランプしたりするのには用いられない。ネジ係合工程後、差込工具はアクチュエイトされ、ナット部材と金床との間に掛けられた相対的軸方向力に応じてスエージ金床をカラーに対して軸方向に動かす。したがって、ワークピースの初期のクランプアップ及び先行荷重は、ピン脚の引張部分と係合したナット部材とスエージ金床のカラーとの係合との間に掛けられた相対的軸方向力によって実質的に初めて与えられる。前述のように、この相対的軸方向力は、金床のスエージ孔が軸方向に移動し、カラー材をピン内へスエージするカラーを半径方向に過係合するまで増加する。この構成によれば、ナット部材用の回転駆動モータは、単に、ピン脚の短い引張部分へナット部材をネジ留めしたり外したりする機能を提供するだけであり、ワークピースに対して軸方向の大きな負荷を掛けるのには用いられない。したがって、この駆動モータの容量の小さくし、差込工具の全体のサイズを最小化することが可能となる。
【００１３】
以下の差込工具についての説明から明らかなように、制限された隙間しかない用途における上記のような留め具の差込には様々な形の差込工具を用いることができる。実際、本発明に係る差込工具は、制限された隙間が問題とならない用途における使用にも容易に適用可能な構成であることは明らかである。
【００１４】
したがって、本発明の目的は、スタンプ型留め具の利点を有すると共にユニークなデザインの差込工具を用いて通常はプル型留め具として差し込まれるスエージ型留めネジを含む新規な留め具システムを提供することである。
【００１５】
本発明の別の目的は、スエージ型留め具をセットする際に用いられるユニークな差込工具を含む新規な締め付けシステムを提供することである。
【００１６】
別の一般的な目的は、スエージ型留めネジを制限された隙間しか持たない用途に差し込むことが可能なコンパクトな構成のユニークな差込工具を含むユニークな締め付けシステムを提供することである。
【００１７】
本発明の他の目的、特徴、及び利点は、添付図面と共に以下の説明及び付属の請求項を参照することにより明らかとなる。
【００１８】
図１〜４を参照する。そこには、上記Ｆｕｌｂｒｉｇｈｔらに対する特許に示された種類の留め具であって、ピン１２及び管状のカラー１４を含む組立式留め具１０がしめされている。ピン１２は、拡大されたヘッド１６と、一組のワークピース２４及び２６それぞれの揃えられた開口部２０及び２２に受け入れられるのに適合したピン脚１８と、を有する。既述のように、本発明は、制限された又は接近した隙間しか持たない用途において特に利点を有する、留め具１０を差し込むためのユニークな差込工具に関する。したがって、ワークピースは、Ｌ字形ビームやＣ形チャネルなどの構成を含むことができるため、差し込まれる留め具はこのような構成によって規定された部分的に閉じたエリアに配置される。例として、ワークピース２６は、中央板３１に接続され、中央板３１から延びる上板２７及び下ワークピース板２９を有するＣ形チャネル構造である。その際、ワークピース２４は、ワークピース２４と上板２７との間の制限された隙間に留め具１０を差し込むのに適合したコンパクトな構成である本発明に係る差込工具を用いて留め具１０によって下ワークピース板２９の内面に締め付けられるのに適合する。当然、ワークピース２４はワークピース板２９の外面に固定されてもよいことは明らかである。
【００１９】
留め具１０は、スタンプ型構成であるピン１２を備えたスエージ型留めネジであるが、プル型留め具としての差込を提供するのに適合している。本発明に係る差込工具は、上記Ｆｕｌｂｒｉｇｈｔらに発行された特許に詳細に図示及び記載された様々な形の留め具に容易に適合し得るため、これら留め具の変形例の詳細は便宜上省略し、よってそれら特許の開示はここに参考文献として組み込まれる。
【００２０】
このように、ピン脚１８は、ピンテール部分無しに構成されるため、そのようなピンテール部分を切断するためのブレイクネック溝も無い。ピン脚１８は、ブランケットにおいて固定溝３２を有する固定溝部分３０の前の拡大されたヘッド１６に隣接すると共に、先端をブランケットにおいて螺旋状の引張溝３６を有する短い引張部分３４とする滑らかな脚部分２８を有する。図１〜４に示す実施形態において、固定溝３２及び引張溝３６は、ＵＮＣ及び／又はＵＮＦネジ形式などの標準ネジ形式のいずれかの均一で連続的な螺旋状のネジによって規定される。カラー１４は、一端を拡大されたフランジ３８とする長いカラー脚４０を有する円筒状の構成である。カラー１４は、ほぼ均一な径の滑らかな貫通ボア４２を通じて、ネジが切られた固定溝部分３０上に受け入れられるのに適合する。しかし、既述のように、カラー１４は、上述の「取り付け（ｆｉｔ−ｕｐ）」形式でもよい。
【００２１】
留め具１０は、最大厚さＸから最小厚さＸ’までの可変する合計厚さを有するワークピース２４やワークピース板２９などの部材を一体に接合させるのに用いることができる。ピン脚１８の長さは、このような全厚がこのグリップ範囲内で変わり得るワークピースを収容すると共に制限された隙間しか持たない用途における使用が容易になるように最小限の長さとなるように選択される。これを実現するために、引張部分３４は、最小限の長さに維持される。したがって、引張部分３４は、カラー１４の外端を越えて延びるピン脚１８の過剰長さが、最大グリップ状態ＸのときにＹとなり、最小グリップ状態Ｘ’のときにより長いＹ’となるような、短く制限された長さＹを有する。明らかなように、引張部分３４の長さＹは、留め具１０をプル型留め具としてセットする際にそれを通じて掛けられる引張力を受け入れるのに十分なネジ数を与えるように選択される。
【００２２】
図１〜４は、本発明に準拠して製造された、スエージ型留めネジ１０を差し込む工具４４の一部を示す。工具４４は、引張部分３４の螺旋状の引張溝３６とネジ係合するサイズの内部グリップネジ４８を有する回転ナット部材４６を有する。工具４４は、更に、軸方向にほぼ静止して保持されたナット部材４６を受け入れるスエージ孔５２を有する環状の金床部材５０を有する。明らかなように、金床部材５０は、ピストンロッドの外端に接続され、ナット部材４６に対して軸方向に動くのに適合する。金床５０が軸方向に沿って移動すると共にカラー脚４０上を半径方向に移動するとき、カラー材がピン脚１８上の螺旋状の固定溝３２内へ半径方向にスエージされ、よってピン１２とカラー１４が互いに固定され、所望のクランプ負荷下でワークピース２４と下ワークピース板２９とが一体に締め付けられるように、金床５０のスエージ孔５２は、カラー脚４０の円形の外径ＯＤ’よりも小さい最小径ＯＤを有するほぼ円状の横断面を持つ。
【００２３】
図２は、ナット部材４６がピン脚１８の引張部分３４上の所定の位置へネジ込まれ、ピン１２を最初にグリップした状態の工具４４を示す。次に、図３に示すように、工具４４をアクチュエイトし、金床部材５０をナット部材４６に対して軸方向前方に移動させ、よってグリップされたピン１２に対して移動させる。この動作により、スエージ金床部材５０がカラー脚４０の外端と係合し、ピン１２とカラー１４との間に相対的軸方向力が掛かる。この力が続くと、ワークピース２４及びワークピース板２９は、所望の先行負荷下で最初に一緒にクランプされる。この相対的軸方向力は、金床スエージ孔５２の軸方向外側への移動を増やし、カラー脚４０を半径方向に過係合し、カラー材をピン１２の固定溝３２内へ半径方向にスエージする（図３参照）。スエージ工程が完了すると、スエージ金床５０とナット部材４６との間の相対的軸方向力が反転され、よって、スエージ金床５０は軸方向内側に移動し、スエージされたカラー脚４０から射出される又は取り除かれる（図４参照）。このとき、ナット部材４６は逆回転してそれをピン引張部分から取り除き、差込が完了する。ここで、ワークピース２４及びワークピース板２９は最大グリップ又は合計厚さＸであり、セットされた留め具１０は、カラー脚４０の外端を越えて延びるピン脚１８の最小限の過剰長さＹを有する。
【００２４】
本発明の好ましい形態において、最大グリップＸにおける引張部分３４は、最初のクランプアップ後スエージ前にカラー脚４０の外端から約１ネジピッチＰの最小限の隙間距離に配置される（図１及び２参照）。この隙間Ｐは、カラー脚４０の外端が脚４０のスエージからの延長部分上のナット部材４６と係合するのを回避するように選択されるため、ナット部材４６と引張部分３４との間の係合したネジに負荷を掛けることが回避され又はごくわずかとなる。よって、ナット部材４６を取り外すのに必要なトルクを低く保つことができるため、小さい容量の回転モータを使うことができ、よって、グリップネジ４８上の摩耗を最小限にしながら、工具４４の全体のサイズを最小化することができる。
【００２５】
ナット部材４６の内部グリップネジ４８は、ネジが切られた引張溝３６より大きい強度を有する。ナット部材４６は、その内部グリップネジ４８上に硬く耐摩耗性に優れた表面を有する高強度合金又は表面硬化された材料から形成することができる。本発明の一形態において、ナット部材４６は、約５０Ｒｃのロックウェル硬さを有する鉄材から形成された。図１〜４の留め具１０の形において、ピン１２は、鉄材から作られ、グレード８タイプの留め具については約３３〜約３９Ｒｃ、グレード５タイプの留め具については約２５〜約３５Ｒｃのロックウェル硬さを有することが可能である。しかし、引張溝３６の強度を強化し、よって必要な引張部分３４の全長を小さくするために、引張部分３４を、脚の他の部分よりもロックウェル硬さで少なくとも約５Ｒｃ、好ましくは約１５Ｒｃ、より硬くすることも可能である。いずれにせよ、留め具１０をセットするのに必要な相対的軸方向の引張負荷を継続するのに約４のネジ又は引張溝３６しか必要でないことが望ましい。この点、引張溝３６の数は、留め具１０を最大グリップ状態にセットするのに工具４４によって留め具１０に掛けられる最大負荷を維持するのに必要な負荷よりも約３０％増し、好ましくは２０％増しの剪断強さを有するように選択されることが望ましい。したがって、係合する螺旋状の引張溝３６のネジの数は、次に留め具１０をセットするのに掛けられる相対的軸方向の引張負荷に耐えるのに適切な強度を提供するように選択される。この点、スエージに必要な引張溝３６の数を小さくすることは、留め具１０を狭い隙間しか持たない用途に用いることにも役立つ。
【００２６】
図１〜４に示す実施形態において、ナット部材４６上の内部グリップネジ４８及びネジが切られた引張溝３６は、概ね従来通りの対構造でよい。しかし、上記Ｆｕｌｂｒｉｇｈｔらに発行された特許に図示及び記載されたものなどのように、ナット部材４６上のネジに何らかの修正を加えると有益的となり得る。
【００２７】
工具４４は、本発明に係る締め付けシステムのユニークな要素を表し、図５〜１１により詳細に示される。図５〜１１は、図１〜４に示したシーケンスに従って作動する工具４４の構造上の特徴を示す。工具４４は、図１２に示すコントローラ・システム６７と共に図示され、説明される。コントローラ・システム６７の特定の要素は、従来通り、工具４４から離された位置に配置され、後述する要素１４０、１４２、及び１４６などの他の要素は工具４４と一体化されている。
【００２８】
明らかなように、差込工具４４の基本的な機能及び動作は、基本的に、上記Ｆｕｌｂｒｉｇｈｔらに発行された特許に図示及び記載されたものと同じである。したがって、図５〜１１を見ると、工具４４は、スエージ・オペレーションに必要な相対的軸方向力を提供するスエージ・セクション５６と、螺旋状の引張溝３６とのネジ係合及びネジ外しのためにナット部材４６に回転を提供する回転駆動セクション５８と、このようなネジ係合の量を検出するセンサセクション６０と、を有する。しかし、既述のように、本発明に係る差込工具４４は、ユニークなコンパクトな構成であるため、狭い隙間しかない用途でのスエージ型留めネジ１０の差込を可能にする。同時に、差込工具４４は、コンパクトな構成であるため、幅広い範囲の隙間での利用及び隙間が問題とならない一般的用途のいずれでも容易に適合し得る。この点、狭い隙間しか持たない用途向けのユニークな構成は、留め具１０をスエージする相対的軸方向力を掛ける工具４４のスエージ・セクション５６の軸方向の全長Ｌを小さくすることによって促進される。これは、半径方向にオフセットされた構成のセンサセクション６０によって支援される。センサセクション６０は、回転ナット部材４６の引張溝３６とのネジ係合の量の様々な状態を検出する。これは、明らかなように、工具４４の適正なオペレーションを制御するのに用いられる。この点、明らかなように、スエージのための相対的軸方向力を掛けるユニークな構成は、スエージ・セクション５６の横方向の寸法Ｔもできるだけ小さくすることができるため、Ｃ形チャネル若しくはＬ字形ビームの範囲内でのスエージ・セクション５６の留め具１０を係合するための動きの深さを最適化することができる。さらに、工具４４のスエージ・セクション５６と関連する装置の半径方向への全オフセット量を容易に変えることができるため、横方向寸法Ｔ’の全長及びＣ形チャネル若しくはＬ字形ビームの範囲内でのスエージ・セクション５６の動きの深さを最適化することができる。
【００２９】
センサセクション６０は、ナット部材４６を通って予め選択された位置まで軸方向に延び、ナット部材４６がピン脚１８の引張部分３４上でネジ回りにより動いた量を検出する検出ロッド６８を有する。回転駆動セクション５８は、ナット部材４６に以下に述べるような手法で作動可能に接続された可逆回転ニューマチック空気圧モータ７０を有する。ナット部材４６は、可逆空気圧モータ７０によって回転されると、検出ロッド６８が、ピン脚１８の端面に接触し、ナット部材４６に対して軸方向後方に移動するまで、引張部分３４上を軸方向に進む。検出ロッド６８及び／又はタイマの後方への動きは、ナット部材４６を回転させる回転モータ７０への圧縮空気の供給源７１のアクチュエイションを判断するのに用いられる。検出ロッド６８の動きは、金床部材５０をナット部材４６に対して軸方向に動かし、よってそれが最初にカラー脚４０の外端と係合してワークピース２４及び下ワークピース板２９に初期先行荷重を掛け、次いでアクチュエイションが継続されれば、金床部材５０を軸方向に動かし、それをピン脚１８上の固定溝３２内へカラー１４を半径方向に過係合するための流体圧力６９の供給源のアクチュエイションを判断するのにも用いられ得る。
【００３０】
可逆回転空気圧モータ７０は、空気圧をエア供給源７１から導くのに適合した一対の圧力ライン７９及び８１を有する。ネジ込み回転の際にはライン７９に昇圧され、ネジを外す回転の際には他方のライン８１が昇圧される。昇圧された空気は、マフラ７７から排出される。
【００３１】
工具４４は、スエージ・セクション５６、回転駆動セクション５８、及びセンサセクション６０を作動可能に一体に固定する相互接続ハウジングを有する。したがって、スエージ・セクション５６は、縦方向中心軸Ｘｓを有し、内部に体型に合わせて流体シリンダ７８が形成されたシリンダハウジング７６を有する。円筒状の形をしたピストン８０は、シリンダハウジング７６に配置され、シリンダ７８に支持され、シリンダハウジング７６のポート８４及び８６を通じたシリンダ７８内への又はからの作動液の選択的な導入又は排出に応じて往復移動する。ピストン８０は、軸方向前方に延びるピストンロッド１０４を備えたピストンヘッド１０２を有する。ピストンロッド１０４の外端は、スエージ金床部材５０にネジ接続されるため、ピストン８０及びスエージ金床５０は、図１〜４に示すナット部材４６に対して軸方向に動き、スエージカラー１４をピン１２上にスエージする。ピストンヘッド１０２には、軸方向貫通ボア１１８が備えられる。このボアは、ピストン８０の往復移動中にシリンダ７８の両側をつなげ、キャビテーションを抑制する最小限の径を有する。
【００３２】
ここで図６を見ると、工具４４の軸方向の隙間の可能性は、シリンダハウジング７６の軸方向の長さＬ’によってほとんど判断されるスエージ・セクション５６及びセンサセクション６０の軸方向の全長Ｌによって実質的に判断される。本発明において、シリンダ長さＬ’は、スエージ金床５０とナット部材４６との間の相対的動きのためのユニークな運転上の構成によって、部分的に最小化される。上記Ｆｕｌｂｒｉｇｈｔらに発行された特許において、差込工具は、ほぼ従来通りのスエージ金床及びナット部材の運転上の構成を有する。そこでは、ピン脚をネジでグリップするナット部材が駆動ピストンが、往復運動させるピストンロッドに接続されているため、工具を用いて静止状態に維持されたスエージ金床に対して軸方向に動くようにマウントされる。この構成によれば、ナット部材がピストンによってスエージ金床に対して軸方向後方に動かされたときに、固定されたスエージ金床がスエージにおいてカラーを過係合する。スエージ金床及びナット部材は、通常、スエージ前は一列になっているため、これはシリンダハウジング７６の長さの対応する増加を必要とする。本発明に係る工具４４において、ナット部材４６は、工具４４に対して軸方向に固定されて保持されるが、既述のように、スエージ金床５０は、ピストンロッド１０４に接続され、スエージの際にカラー１４を過係合するために軸方向前方に移動可能である。これにより、シリンダハウジング７６の長さＬ’の大幅な削減が可能となり、よってスエージ・セクション５６の全長Ｌも削減される。
【００３３】
軸方向の全長Ｌは、更に、シリンダハウジング７６の背面におけるセンサハウジング９５の横方向セグメント１１９の軸方向の長さＬ”の大幅な削減及び最小化をもたらすセンサセクション６０のユニークな構成によっても最小化されることは明らかである。
【００３４】
同時に、ここで、スエージストークには、ピストンロッド１０４の付け根の前面１０３の代わりにピストンヘッド１０２の背面１０５に掛けられた流体圧力が備えられることは明らかである。これは、スエージストークに反発する流体圧力のためにより広い面積を提供する。軸方向力及びカラー１４をスエージする圧力は、スエージされたカラー１４の射出に必要な圧力よりも大幅に大きい。したがって、ピストンヘッド１０２は、同じ圧力及びスエージ力に対して径を削減することができる。よって、シリンダハウジング７６の径を削減することによって、シリンダハウジング７６の中心軸Ｘｓに対する横方向寸法Ｔ及び横方向全長Ｔ’を最小化し、制限された隙間しかない用途に対する工具４４のアクセスを更に増やすことができる。この点、グリップ・ジョーでピンテールをグリップする従来のスエージ型工具では、スエージの際にピストンによってジョーをスエージ金床に対して後方に移動させることがお決まりであった。
【００３５】
例えば、米国特許第４，５８０，４３５号：「Ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ Ｔｏｏｌ Ｆｏｒ Ｐｕｌｌ Ｔｙｐｅ Ｆａｓｔｅｎｅｒｓ」（１９８６年４月８日発行）、米国特許第４，５８７，８２９号：「Ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔ， Ｈｉｇｈ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｆａｓｔｅｎｅｒ Ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ Ｔｏｏｌ Ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍ」（１９８６年５月１３日発行）、及び、米国特許第５，５９８，６１９号：「Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ Ｔｏｏｌ」（１９９７年２月４日発行）、を参照のこと。従来のスエージ型留め具を差し込むスエージ型工具は、軸方向に固定的に保持され、スエージ中にスエージ金床が前方に動く間ピンテールに固定されているグリップ・ジョーを備えるように作られていることに注意。
【００３６】
しかし、工具４４のユニークな構成の横方向隙間の最適化は、特にスエージ・セクション５６の軸方向の全長Ｌの最小化の観点から、スエージ型留めネジ１０を差し込むのに特に有益的である。
【００３７】
したがって、ここで図１及び６を見ると、横断方向寸法Ｔは、スエージ・セクション５６の、すなわちシリンダ７８、ピストン８０、及びナット部材４６の中心線又は軸Ｘｓからシリンダハウジング７６の外端までの横断方向最大距離である。これは、次いで、留め具１０の中心線ＸｆからＣ形チャネルワークピース２６の中心板３１の内面までの内部深さ寸法Ｔｗに対する横方向隙間の量を規定する。逆に言えば、スエージ・セクション５６の横断方向全寸Ｔ’は、上板２７の外端から中心板３１の内面までのＣ形チャネルワークピース２６の孔の横方向全深ＴＷ’に対する横方向隙間の量を規定する。したがって、本発明に係る差込工具４４のユニークな構成は、横方向寸法Ｔを最小限にすることを可能にすると共に、横方向全寸Ｔ’をＣ形チャネルワークピース２６の内部横方向深さＴｗ及び横方向全深ＴＷ’に対する隙間の大きな範囲を提供するように選択的にサイズを決めることができることは明らかである。上記ユニークな構成は、工具４４を大幅に軽量化することにも注意。
【００３８】
図６に最も良く表されているように、スエージ・セクション５６は、様々な構成要素間にシーリングを提供するシール６２、６４、及び６６などの複数の流体シールを備えるように製造される。このようなシーリング構造のデザイン及び適用は、本分野では良く知られているため、詳細な説明は省略する。
【００３９】
既述のように、ナット部材４６のネジ込みアクチュエイションは、回転駆動セクション５８とのコネクションを駆動することによって提供される。回転駆動セクション５８は、中心板９４によって分割された前部セグメント９０と後部セグメント９２とをそれぞれ有するモータマウントハウジング８８を有する。後部ハウジングセグメント９２は、類似の円形の外形をした空気圧モータ７０の前端をほぼ接近した隙間はめ合いで受け入れるのに適合したほぼ円形の孔９３を有する。空気圧モータ７０は、孔９３において、中心板９４のカウンタボア開口部１０９を通って延びる複数のボルト１０１によって中心板９４に固定される。モータマウントハウジング８８は、ほぼフラットな天板１１２とフラットな底板１１４とを備えたほぼ長方形の構成である。
【００４０】
モータマウントハウジング８８の前部ハウジングセグメント９０は、更に、駆動ギア９６を受け入れるほぼ円形の孔９１を有する。駆動ギア９６は、その内端において、典型的なキースロット接続によって、空気圧モータ７０の駆動シャフト若しくはスピンドル１１０に駆動可能に接続される。
【００４１】
駆動ギア９６は、ブッシュ１１５において支持され、軸方向前方に延びるボス１１３を有する。次いで、ブッシュ１１５は、カバー板１１７に固定され、次いで、カバー板１１７は、前部セグメント９０の外面１２１のネジ穴１１６に固定された複数のボルト１１１によって前部セグメント９０の外端に取り外し可能に締め付けられる。
【００４２】
センサセクション６０は、マウントブランケットと、カウンタボア貫通ボア１２３に配置された複数の留め具（図示せず）によってシリンダハウジング７６の軸方向後方端に接続された半径方向の横断ハウジングセグメント１１９を有するセンサハウジング９５と、を有する。留め具の拡大されたヘッド（図示せず）は、カウンタボアに配置され、フラッシュアッセンブリを提供する（図１０参照）。ブランケットセンサハウジング９５は、後方に延びる支持板９７を有する。モータマウントハウジング８８は、支持板９７とモータマウントハウジング８８との間に接続された複数のボルト（図示せず）によって、支持板９７のモータマウントハウジング８８及びネジ穴１２７の貫通ボア１２５を通って、ブランケットセンサハウジング９５に固定される。したがって、支持板９７は、回転セクション５８をユーマチック空気圧モータ７０を用いてスエージ・セクション５６に対して半径方向にオフセットされた位置に保持するのに適合する。したがって、回転空気圧モータ７０の、更には駆動シャフト１１０の中心軸Ｘｍは、スエージ・セクション５６のシリンダハウジング７６の中心軸Ｘｓに平行に延びる。
【００４３】
ナット部材４６は、回転可能にマウントされると共に、金床部材５０のスエージ孔５２内にスライド可能に支持される。ナット部材４６は、可逆空気圧モータ７０によって工具軸Ｘｓまわりを回転可能に駆動される。空気圧モータ７０をナット部材４６と接続している駆動システムは、上述の駆動ギア９６と、中間遊び歯車９８と、出力ギア９９とを含む。出力ギア９９は、細長い管状の駆動シャフト１００と一体に形成される。駆動シャフト１００は、ピストン８０を通って軸方向に延びるが、それに対して回転し、回転駆動力をナット部材４６に与えることができる。
【００４４】
ナット部材４６は、細長く、径が削減された、結合シャフト１２９の外端に配置される。結合シャフト１２９は、駆動シャフト１００の外端において径が拡大されたボア１３１内に配置される。結合シャフト１２９は、ボア１３１でネジ接続されるため、ナット部材４６は、ピン１２の引張部分３４上でのネジ係合のための回転のために駆動シャフト１００に固定され得る。この点、ナット部材４６は、駆動シャフト１００にネジ固定されると、セットネジ１３８のロッドセクション１３５によって駆動シャフト１００に対して回転から固定される。セットネジ１３８は、結合シャフト１２９のスロット１５９に配置されたロッドセクション１３５を備え、駆動シャフト１００の貫通ボア１５７のネジが切られたカウンタボアにネジ係合された、ヘッド部分１３９を有する。複数のこのようなスロット１５９は、ナット部材４６の軸方向の位置及びスエージ金床５０のスエージ孔５２に対する検出ロッド６８の軸方向の位置の選択された調整を可能にするために提供され得る。
【００４５】
流体ピストン８０は、流体シリンダ７８を前方チャンバ１０６及び後方チャンバ１０８に分割する。昇圧された作動液を流体ライン８５を通じてポート８４を通って後方シリンダチャンバ１０８内へ導入すると、ピストンヘッド１０２の背面１０５に液圧が掛かる。これにより、ピストン８０がシリンダハウジング７６に対して軸方向前方に駆動され、スエージ金床５０が軸方向前方に動き、カラー１４がスエージされる。昇圧された流体を流体ライン８２を通じてポート８６を通って前方シリンダチャンバ１０６内へ導入すると、ピストンヘッド１０２の前部ピストンロッド側に液圧が掛かる。これにより、ピストンが軸方向後方に、すなわち図５及び６に示す位置へ動き、スエージ後のカラー１４からスエージ金床５０を射出する。流体ライン８２及び８５は、図１２のコントローラ・システム６７の流体圧力供給源６９からの流体ラインへ接続するための流体コネクタ８３及び８７をそれぞれ有する。
【００４６】
既述のように、回転空気圧モータ７０は、モータ回転軸Ｘｍがハウジング中心軸Ｘｓに平行に延びるように、後部ハウジングセグメント９２に半径方向に向けて取り付けられる。モータシャフト１１０は、駆動シャフト１００と一体に形成された出力ギア９９と駆動係合する遊び歯車９８とかみ合う駆動ギア９６を駆動する。駆動シャフト１００は、次に、上述の結合シャフト１２９を通じてナット部材４６に接続される。
【００４７】
遊び歯車９８は、ベアリング１２０上に回転可能に支持され、ベアリング１２０は、遊び歯車シャフト１４３上に支持される。次に、ギアシャフト１４３は、シリンダハウジング７６の後部においてフランジセクション１４７に対して支持された拡大されたヘッド部分１４５を有し、モータハウジング８８の底板１１４の端部ネジ穴１５１にネジ接続されたネジ脚部分１４９を備える。前方スタスト板カバー１５３は、フランジセクション１４７と遊び歯車９８との間に保持される。同時に、後部スラスト板１５５は、駆動ギア９６及び遊び歯車９８の内側と係合するように配置される。
【００４８】
細長い位置検出ロッド６８は、出力ギア９９、結合シャフト１２９、駆動シャフト１００、及びナット部材４６を通って延び、これらにスライド可能に支持される。コイルバネ１３６は、駆動シャフト１００の内端において径が削減されたボア１６０に配置される。バネ１３６は、ボア１６０の端部と検出ロッド６８上の中間位置に配置された留めリング１６２との間でバイアスされる。留めリング１６２は、ナット結合シャフト１２９の内端と係合可能であり、これにより、ピン１２の引張部分３４とのネジ係合の量を検出するために、ナット部材４６内の予め選択された位置に検出ロッド６８の外端を位置決めする。図１〜４参照。
【００４９】
検出ロッド６８は、ピン１２の引張部分３４上でのナット部材４６のネジ係合の度合の指標を工具４４のスエージ・オペレーションを監視・制御するコントローラ・システム６７へ適切な信号を提供する検知装置へ送信する。明らかなように、検知装置は、Ｃ形チャネルワークピース２６を用いる場合などの制限された隙間しかない用途での工具４４の使用を最適化するために横断セグメント１１９の軸方向長さＬ”すなわちスエージ・セクション５６及びセンサセクション６０の全長Ｌを最小化することを容易にするユニークな構成である。これは、図６、１０、１０ａ、１０ｂ、１１、１１ａ、及び１１ｂに最も良く示されている。この点、工具４４の一形態において、検知装置を収容するのに必要な横断セグメント１１９の最小化された軸方向の長さＬ”の部分は、軸方向全長Ｌの約５％でしかない。
【００５０】
一対の位置検出スイッチ１４０及び１４２は、それぞれセンサマウント１５６及び１５８によって、ブランケット、センサハウジング９５の支持板９７の上側に固定される。これらマウント１５６及び１５８は、それぞれボルト１６１及び１６３によって支持板９７に固定される。これらボルトは、支持板９７の軸方向スロット１６５及び１６７を通って延びるため、スイッチ１４０及び１４２の軸方向の相対的位置を見られるように選択的に調整することができる。ボルト１６１及び１６３のヘッドは、支持板９７の底面の孔１６９に配置されるため、ボルトヘッドは底面を越えて延びず、横方向隙間全寸Ｔ’の完全性を維持する。
【００５１】
位置スイッチ１４０、１４２は、アクチュエイティング・レバー１３２と、検出スイッチ１４０及び１４２とそれぞれ作動可能に関連付けられた一対のアクチュエイティング・アーム１６４及び１６６と、を有するピボットアッセンブリ１７１によってアクチュエイトされる。横断ハウジングセグメント１１９の軸方向内端には、ピボットアッセンブリ１７１用の作用隙間を提供するのに適合した複数の孔若しくはくぼみ１７７が設けられる。アクチュエイティング・レバー１３２は、孔１７７の中の最も内側のものの反対側において間隔があけられたボア１７５に回転可能にマウントされたピボットロッド１７３に固定される（図１０、１０ａ参照）。アクチュエイティング・アーム１６４及び１６６は、ピボットロッド１７３上にそれに対して旋回的に動くように支持され、スペーサ１７６及び１７８によってアクチュエイティング・レバー１３２の反対側上で間隔があけられる。アクチュエイティング・レバー１３２はバネ１７４によって弾性的にバイアスされ、検出ロッド６８の軸方向内端と係合する。この点、アクチュエイティング・レバー１３２の下端は、出力ギア９９の外端におけるカウンタボアとの隙間において軸方向前方に角度が付けられ、横断セグメント１１９の軸方向長さＬ”を最小化するのを支援する。同時に、アクチュエイティング・アーム１６４及び１６６は、それぞれバネ１６８及び１７０によって弾性的にバイアスされ、それらが関連付けられているスイッチ１４０及び１４２と係合する。このような係合は、スイッチ１４０及び１４２を開放された非アクチュエイト状態に維持するが、アクチュエイティング・アーム１６４及び１６６の係合が外れたときには自動的に閉じる。明らかなように、アクチュエイティング・レバー１３２は、ピボットロッド１７３より下方の位置に配置され、アクチュエイティング・レバー１３２の反対側上で外側へ延びるアクチュエイティング・バー１８０を有すると共に、アクチュエイティング・アーム１６４及び１６６の底端において溝１８１及び１８３に対して間隔をあけて直面する延長部分を備える。
【００５２】
したがって、ピン引張部分３４（図２）上でナット部材４６で回転運動している間、及びそのピン脚１８上での軸方向の動きに応じて、検出ロッド６８の外端は、ピン脚１８の端面と係合する。次いで、検出ロッド６８は、アクチュエイティング・レバー１３２が旋回し、アクチュエイティング・バー１８０を（図２に示す）軸方向後方に比較的わずかな距離動かすように、軸方向後方に動かされる。このわずかな動きは、更に、関連付けられた位置検出スイッチ１４０及び１４２に対してアクチュエイティング・アーム１６４及び１６６の旋回的に動すことも可能とする。既述のように、アクチュエイティング・アーム１６４及び１６６は、バネ１６８及び１７０によって弾性的にバイアスされ、２つの電気的位置検出スイッチ１４０及び１４２と係合する。第一の位置検出スイッチ又はスエージ負荷スイッチ１４２は、第二の位置検出スイッチ１４０が第一の位置検出スイッチ１４２の前にアクチュエイトされるように、第二の位置検出スイッチ又はスナブ負荷スイッチ１４０の後部から非常にわずかな距離のところに配置される。したがって、アクチュエイティング・バー１８０は、第一のアクチュエイティング・アーム１６６と係合する前に、第二のアクチュエイティング・アーム１６４と係合するように動く。既述のように、位置検出スイッチ１４０及び１４２は、スイッチボタンがそれぞれアクチュエイティング・アーム１６４及び１６６によって作動可能に係合されたときに、停止又は開放される。このような係合を図面に示す。図６、１０ａ、１０ｂ、及び１１を参照のこと。例えば、ナット部材４６の一部のみが引張部分３４のネジへネジ込まれ、すなわち所望の４ネジではなく２ネジだけねじ込まれ、そしてアクチュエイティング・バー１８０がアクチュエイティング・アーム１６４と係合し、それを動かして第二の位置検出スイッチ１４０のスイッチボタンとの係合から外したときでも、位置スイッチ１４０はアクチュエイトされる。他方、位置検出スイッチ１４２は、ナット部材４６が所望量（すなわち４ネジ）完全に引張部分３４のネジへネジ込まれ、そしてアクチュエイティング・バー１８０がアクチュエイティング・アーム１６６と実質的に係合し、それを動かして位置検出スイッチ１４２のスイッチボタンとの係合を外した場合のみ、アクチュエイトされる。
【００５３】
したがって、スエージスイッチ１４２のアクチュエイション点は、所定のものであり、引張部分３４上の十分な数のネジが係合され、カラー１４の固定溝部分３０内へのスエージに対する反作用負荷を完全に受け入れるように、ナット部材４６が引張部分３４のネジ上へ既知の距離ネジ込まれるように選択することができる。
【００５４】
しかし、スイッチ１４０及び１４２の相対的位置の選択的調整により、工具システムを校正し、工具部品の寸法のばらつきや、摩耗、上述のスエージ孔５２などに対するナット部材４６及び検出ロッド６８の軸方向の位置の調整、を補償することが可能であることは明らかである。
位置スイッチ１４０、１４２は、プログラム可能なコントローラ１４４を有するコントローラ・システム６７内に組み込まれる。プログラム可能なコントローラ１４４は、工具４４自体に配置され、エア供給源７１及び始動タイマ１４８を通じてモータ７０を動かすことによって差込サイクルを開始するオペレータが作動させ得る手動操作可能なトリガスイッチ１４６を有する。タイマ１４８によって許容された時間期間内、すなわち約１若しくは２秒内に位置スイッチ１４２がアクチュエイトされたと仮定すると、プログラム可能なコントローラ１４４は、エア供給源７１に信号を送り、モータ７０を停止させ、次に流体圧力供給源６９からポート８４（図６）への作動液の流れを制御するソレノイド弁１５０を動かす。モータ７０及びナット部材４６が静止していると、作動液は、ピストンヘッド１０２の背面１０５に作用し、ピストン８０を軸方向前方に効果的に動かし、よって金床５０をナット部材４６に対して前方に動かし、カラー１４に対するスエージ・オペレーションを実行する。このモードにおいて、流体供給源６９からの高圧出力ラインは、ソレノイド弁１５０に接続される。
【００５５】
金床５０がスエージストークの端部に達すると、ポート８４へつながるラインの流体に高い背圧を生成する。高い背圧は、ソレノイド弁１５０をポート８４及び８６に対する元の位置へアクチュエイトするようにプログラム可能なコントローラ１４４に信号を送るように第二の流体圧力スイッチ１５４を操作する。したがって、低いアイドル圧力下に戻り保持されるまで、ポート８４はドレン又は戻りラインに接続され、ポート８６は、流体圧力供給源６９の高圧側に接続される。既述のように、これは、ピストンロッド１０４の付け根であるピストンヘッド１０２の前側１０３へ高圧を提供する。それに応じて、ピストン８０及びピストンロッド１０４は、スエージ金床部材５０と共に、スエージされたカラー１４を金床５０のスエージ孔５２から射出するそれらの図４の位置まで後方に動かされる。ポート８６につながるラインの第二の流体圧力スイッチ１５４は、背圧に反応して、エア供給源７１を通じてモータ７０を逆方向に動かすようにプログラム可能なコントローラ１４４に信号を送り、よってナット部材４６は、引張部分３４のネジから分離され、図１に示す状態に近づく。
【００５６】
位置スイッチ１４０は、本質的に、ナット部材４６が最初にピン引張部分３４上にスエージには不十分な距離しかネジ込まれなかった場合に、プログラム可能なコントローラ１４４がカラーをスエージする動作を実現する２度目のチャンスを与えることをできるようにする安全スイッチである。この場合、タイマ１４８がタイムアウトし、スナブ負荷位置スイッチ１４０がアクチュエイトされたが、スエージ負荷位置スイッチ１４２がアクチュエイトされていない場合、これは、引張部分３４上でのナット部材４６のネジ込みが最小限又は不十分であることを意味する。スイッチ１４０の第一のアクチュエイションに対する上記時間期間は、約５〜１０秒である。この時間期間スイッチ１４０がアクチュエイトされなかった場合、コントローラ１４４は、サイクルを中止し、システム６７をトリガスイッチ１４６の新たなアクチュエイションを必要とする元の状態に戻す。したがって、スイッチ１４０及び１４２及びタイマ１４８からのこれら信号に応じて、プログラム可能なコントローラ１４４は、ソレノイド弁１５０をアクチュエイトし、作動液を所定の低保持圧でポート８４に提供する。この保持圧は、スエージするための完全な圧力より低いが、カラー脚４０の端部に対してスエージ金床５０を動かし、ワークピース２４及び２６間のギャップを埋める又はそれらを一体にスナブするのには十分な程度の低さである。この点、第一の流体圧力スイッチ１５２は、ポート８４への圧力の大きさを検出し、低保持圧に達すると信号を生成する。これに応じて、コントローラ１４４は、サイクルに割り込み、ピストン８０をその戻り位置へ戻す。したがって、ギャップが埋められると、プログラム可能なコントローラ１４４は、戻されたピストン８０をその元の位置へ戻し、ナット部材４６をスエージするのに必要な距離引張部分３４上にネジ込む２度目のチャンスを空気圧モータ７０に与えるためにタイマ１４８を再び始動させる。ここで、位置スイッチ１４２が２回目の試みでアクチュエイトされた場合、スエージ・オペレーションが上述の望ましい方法で実行される。スイッチ１４２が２回目の試みでもアクチュエイトされなかった場合、プログラム可能なコントローラ１４４は、コントローラ・システム６７をその戻り状態へ戻し、ポート８４及び８６の圧力を逆向きにしてエア供給源７１にナット部材４６を引張部分３４から外させる。
【００５７】
このように、コントローラ・システム６７は、第二の位置スイッチ１４２がアクチュエイトされるまで、すなわち、システムがナット部材４６がスエージ・オペレーションによって掛けられる軸方向の負荷に十分に耐えるのに十分な距離引張部分３４上にネジ込まれたことを確信するまで、スエージ・オペレーションは試みられないように設計される。
【００５８】
同じ様に、位置スイッチ１４０がタイマ１４８によって定められた時間内にアクチュエイトされなければ、すなわち係合が約２ネジ未満であれば、コントローラ・システム６７は、低保持圧によるワークピースの引張又はスナビングのアクチュエイションを開始しない。再記するが、ナット部材４６は、流体圧力を掛けることなく、且つ、留め具１０に対して相対的軸方向の引張力を掛けることなく、引張部分３４から外される。
【００５９】
スエージの際にスエージ金床部材５０によってカラー１４に掛けられる相対的引張負荷の反作用は、ナット部材４６のピン１２の引張部分３４との係合によるシリンダハウジング７６の向き合う外面に対して、出力ギア９９によって反応されることに注意。しかし、スエージされたカラー１４から金床部材５０を射出するためのより低い程度の圧縮負荷の反作用は、シリンダ７８の内面に対して、弾性スナップリング１７２によって反応される。弾性スナップリング１７２は、駆動シャフト１００の溝のシリンダ７８の内面の近くに配置され、スエージされたカラー１４の射出が完了すると、出力ギア９９を弾性的にニュートラル位置へ戻し、必要以上の摩擦の無い回転を促進する。
【００６０】
回転駆動セクション５８の一形態において、米国カリフォルニア州Ｓａｎｔａ ＡｎａのＭｉｃｒｏ Ｍｏｔｏｒｓ社製の型番ＭＭＲ−０００２Ｘタイプの可逆空気圧モータ７０が用いられる。同時に、米国ＤｅＶｉｌｂｉｓｓ製のタイプのプログラム可能なコントローラ１４４が用いられ、当業者による操作の上記シーケンスを提供するようにプログラムされ得る。
【００６１】
既述のように、本発明に係る工具４４は、狭い隙間しかない用途での使用を容易にする構成であると共に、軽量な構成で、様々な用途の様々な手動操作状況に適合し得る。したがって、ここで図５及び８を見ると、一端が複数のボルト１８５によってエクステンション・バー１８４に接続されたハンドル１８２を備えた工具４４が図示されている。ハンドル１８２は、電気コード（図示せず）により電気コネクタ１９０を通じてコントローラ・システム６７に作動可能に接続されたトリガスイッチ１４６を有する。したがって、工具４４をアクチュエイトするには、オペレータは、単に、上述の工具４４の作動サイクルを開始させるトリガスイッチ１４６を引くだけでよい。
【００６２】
明らかなように、エクステンション・バー１８４の他端は、天板１１２のネジ穴１８８にネジ係合された複数のボルト１８６によってモータマウントハウジング８８の平坦な天板１１２に締め付けられる。エクステンション・バー１８４の長さは、工具４４の他の部分を変更せずとも、様々な用途に合うように容易に修正し得ることは明らかである。同時に、ハンドル１８２は、工具４４の他の部分に対して様々な角度位置に配置し得る。したがって、図５は、工具４４の他の部分により近いがハンドル１８２に対しては１８０°反対に配置されたハンドル１８２ａを示す。同様に、モータハウジング８８の天板１１２に締め付けられた直角のブランケットを用い、ハンドル１８２を、図示するハンドル１８２に対して９０°の位置に配置することも可能である。エクステンション・バー１８４は、ほぼ長方形の構成であり、オペレータによる操作に対して適切な剛性を提供するように作られる。
【００６３】
シリンダ７８への流体ポート８４及び８６及びそれぞれ関連する流体ライン８５及び８２は、半径方向にオフセットされた位置に、横方向又は横断方向の隙間寸法Ｔ’に関連付けられた隙間で配置されることに注意。この点、流体ライン８２及び８５は、エクステンション・バー１８４の反対側に沿って延び、よって留めクリップ（図示せず）によって容易にその長さ方向について支持され得る。
【００６４】
既述のように、Ｆｕｌｂｒｉｇｈｔらの特許においては、位置検出ロッド６８が存在しないシステムの変形例が提供され得る。代わりに、工具のナット部材（ナット部材４６など）は、ナット部材の孔の端面がピン脚（ピン脚１８など）の端面と接触するまで回転される。これが発生すると、ナット部材を回転させるのに用いられる可逆空気圧モータ（モータ７０など）において背圧が発展する。このような背圧は、コントローラ・システム（コントローラ・システム６７など）によって検出可能であり、既知の大きさに達すると、空気圧モータを停止させる信号を生成し得る。ナット部材が回転を停止すると、スエージ金床部材は軸方向に駆動されると共にカラー上を半径方向に駆動され、カラー材をピン脚上の固定溝部分のネジへスエージする。このように、このような工具のオペレーションは、概して工具４４のオペレーションと似ているが、１つ異なる点は、モータ（７０など）上の空気圧の大きさが、ピン上のナット位置の代わりに検出ロッド６８を通じて検出され、このような圧力信号がナット部材の回転を停止させるのに用いられることである。しかし、この場合、上記工具４４の実施形態と共に述べた再現性の要因が存在しない。
【００６５】
他の溝形状も固定溝及び引張溝に用いることが可能であることに注意。例えば、引張溝は、複数の溝の形状でもよい。ナット部材上のはめ合い溝を用いると、ナット部材のより少ない回転で完全な係合が発生し得る。
【００６６】
この点、Ｆｕｌｂｒｉｇｈｔらの特許に示されるように、ピンは、ピン脚の外端において工具上のネジが切られた引張ロッドによって係合されるボアの内部グリップネジを有するように形成され得ることに注意。或いは、ピン脚上の内部及び外部ネジの組み合わせが、ナット部材及び工具上のネジが切られた引張ロッドによってネジ係合され得る。したがって、本発明においては、ほぼ固定された軸方向位置に保持される様々な回転ネジ部材をナット部材４６として用いることができる。
【００６７】
開示された本発明の好ましい実施形態は、上記目的を実現するために良く計算されたものであることは明らかであるが、本発明の適正な範囲若しくは公正な意味を逸脱することのない本発明に対する修正、変形、及び変更が可能であることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明に係る留め具差込工具（留め具差込のために留め具にはまだ適用されていない）の一部と関連付けながら、ピン及びカラーを含むスエージ型留めネジを一部は分解図として一部は断面図として示した立体図である。
【図２】
該工具部分のナット部材が最初にピンのネジが切られた引張部分に締め付けられた後の図１の留め具及び工具部分の縮小図である。
【図３】
カラーがスエージ金床を通じてピン上の固定溝内へスエージされた後の図１の留め具及び工具部分の縮小図である。
【図４】
該工具部分のスエージ金床がスエージされたカラーを射出したが該工具部分のナット部材は依然としてピンの引張部分とネジ留めされている状態の図１〜３の留め具及び工具部分の縮小図である。
【図５】
図１２に示すコントローラ・システムと共に用いられる本発明に係る差込工具を、一部を断面図として示し、代替ハンドル構成を点線で示した側面図である。
【図６】
図５の円６のあたりを取り出した図５の差込工具の一部の部分拡大図である。
【図７】
図５のほぼ矢印７−７の方向に見た図５及び６の差込工具の端部拡大図である。
【図８】
図５の差込工具の立体図である。
【図９】
差込工具のモータマウントハウジングの端部図である。
【図９ａ】
図９のおよそライン９−９に沿って取り出した図９のモータマウントハウジングの断面図である。
【図９ｂ】
図９のモータマウントハウジングの頂面図である。
【図１０】
差込工具のマウントブランケット及びセンサハウジングの端部図である。
【図１０ａ】
図１０のマウントブランケット及びセンサハウジングの頂面図である。
【図１０ｂ】
図１０のおよそライン１０Ｂ−１０ｂに沿って取り出した図１０のマウントブランケット及びセンサハウジングの断面図である。
【図１１】
差込工具の位置検出装置の頂面図である。
【図１１ａ】
図１１の位置検出装置の前面図である。
【図１２】
図５〜７の差込工具用のコントローラ・システムのブロック図である。[Document Name] Statement
[Title of the Invention] Swage type fastening screw insertion tool
[Claims]
1. A pin having a tension portion adapted to extend through an aligned opening of a workpiece and having a helical tension groove;
A tubular collar disposed on the pin and adapted to be swaged into a locking groove on the pin, wherein the tool secures the plurality of workpieces with a prefabricated swage-type fastener.
A swage section, a rotational drive section, and a sensor section operably connected together, control means, and fluid pressure means;
The swage section includes a rotatable nut member that is screwable onto a tension portion of the pin and rotatably supported from a substantially fixed axial position;
The swage section further comprises an annular swage anvil with a swage hole having an inner diameter smaller than the outer diameter of the collar;
The rotating nut member is disposed radially inward of the swage hole of the swage anvil and is adapted to rotate with respect to the swage anvil, the swage anvil axially relative to the nut member. Supported in the fixed axial position for movement,
The rotary drive section includes rotating means operable to rotate the nut member for threaded engagement and unthreading with the tensioned portion of the pin;
The swage section is a fluid cylinder having a central axis and a piston supported by the cylinder to reciprocate axially along the central axis in response to fluid pressure in the cylinder. Having a cylinder and applying a relative axial force between the swage anvil and the nut member, wherein the nut member exerts a first magnitude of the axial force on the tensioned portion of the pin. Hook when screwed into place, move the swage anvil axially forward and outward with respect to the nut member, over-engage the collar in the radial direction and secure the collar on the pin Having annular fluid piston-cylinder means for swaging into the groove;
The sensor section is operatively connected to the nut member and detects an amount of threaded engagement of the nut member with a tension portion of the pin.FirstSensor meansAnd second sensor means for detecting completion of swaging for the colorHas,
The control means is operably connected to the rotating means and indicates a location of the nut member at the first predetermined position on a tensioned portion of the pin.FirstIn response to a signal from the sensor means, the rotational movement of the nut member by the rotating means is stopped and the fluid swage pressure on the piston is applied to apply the first magnitude axial force for swaging. Actuate the application,
The control means, in response to a signal from the second sensor means, actuates the application of an injection pressure to the piston for injecting the swage anvil from the collar after swaging,
The piston has a piston head slidably supported by the cylinder, and a piston rod extending axially forward from an outer end of the piston head and having an end section connected to the swage anvil. The swage anvil is reciprocated axially forward for swaging / axially rearward for injection, thus limiting the axial overall length of the cylinder or the effective overall length of the swage section. To minimize the use of this tool in applications with only gaps,
The fluid pressure means is connected to the cylinder and, in response to the control means, applies a swage pressure into the cylinder on an inner end of the piston head and to the cylinder on an outer end of the piston head. Injection pressure is applied so that the piston head and piston rod are larger so that the diameter of the piston head or the effective diameter of the cylinder can be minimized for use in applications where the tool has limited clearance. The relative pressure required for the swage to provide an effective pressure response area and be significantly greater than the relative axial force required for post-swage injection by the fluid pressure applied to the cylinder at the outer end of the piston head or piston rod end A tool for realizing a magnitude of a target axial force.
2. The tool according to claim 1, wherein
The rotating means,
A rotation motor operably connected to the rotation nut member and independently rotating the nut member of the swage anvil;
A housing means for operably fixing the rotation means, the piston-cylinder means and the swage anvil together,
The housing means supports the rotary motor at a location axially spaced and radially offset from the piston-cylinder means;
The rotary motor has a motor rotation axis substantially parallel to the central axis of the cylinder, so that an axially opposite end of the piston-cylinder means axially opposite the swage anvil is limited. A tool that is clear from the rotary motor for use of the tool in applications having only a defined gap.
3. The tool according to claim 2, wherein
A tool connected to the nut member and having a drive shaft extending axially from the nut member through the fluid piston-cylinder means having the piston rod and the piston head of the piston.
4. The tool according to claim 3, wherein
The rotation means is arranged around the axially opposite end of the piston-cylinder means, and rotates between the rotation motor and the drive shaft for rotation of the drive shaft, that is, the nut member by the rotation motor. A tool, further comprising radially extending gear drive means.
5. The tool according to claim 4, wherein
The gear driving means of the rotating means,
A drive gear connected to the rotary motor and rotating about the motor axis;
An output gear connected to the drive shaft and rotating the nut member around the cylinder axis;
An idler gear rotatably supported on an axis parallel to these two shafts in the middle of the motor shaft and the center shaft, and drivingly engaged between the drive gear and the output gear;
Thus, the rotary motor is spaced a pre-selected distance radially and transversely from the swage section to facilitate use of the tool in applications having only a limited clearance. Tool to do.
6. The tool according to claim 1, wherein
An adjusting means for selectively adjusting an axial position of the nut member in the swage hole;
A tool characterized in that:
7. The tool according to claim 1, wherein
The control means actuates the rotating means when the rotating nut member has not reached the first predetermined position within a predetermined time period, and unscrews the rotating nut member. Tool to do.
8. The tool according to claim 1, wherein:
SaidFirst sensorMeans extend axially through the nut member, the piston, and the cylinder and are adapted to engage an end face of a fastener pin and a rearward end extending axially rearward and outward from the cylinder. Having a detection rod having
Since the detection rod is movable in the axial direction with respect to the nut member, the amount of axial movement of the rear end with respect to the nut member is reduced by the pin of the nut member.SpiralProvides an indication of the amount of screw engagement with the pull groove,
SaidFirst sensorThe means comprises at least a first electrical switch operably connected to the sensing rod and actuating in response to axial movement of the sensing rod by the pin;
The first switch is supported at a position radially offset from the central axis of the cylinder,
SaidFirst sensorThe means includes means for controlling the axial displacement of the detection rod to actuate the first switch when the nut member is screwed onto the tensioned portion of the pin to the first predetermined position. Pivot means for providing a radially extending connection between the rear end of the sensing rod and the first electrical switch for transmission to a first switch;
The first switch provides a first signal to the control means to actuate the application of fluid swage pressure to the cylinder or the piston, causing the swage anvil to move axially, and Swaging into a fixing groove of the pin.
9. The tool according to claim 8, wherein
The control means is operatively connected to the rotation means, and stops the rotation of the nut member by the rotation means before the fluid swage pressure is applied to the cylinder, that is, to the piston, so that the nut member and the swage A tool for providing said first magnitude of relative axial force for swaging said collar with an anvil.
10. The tool according to claim 9, wherein:
The control means applies fluid pressure to the piston if the rotary nut member has not reached the first predetermined position on the tensioned portion of the pin of the rotary nut member within a predetermined time period. A tool for actuating the rotating means and unscrewing the rotating nut member.
11. The tool according to claim 8, wherein:
Said pivot means having an axis radially offset from said central axis and having an actuating lever pivotally supported on a pivot rod extending transversely toward said central axis;
The actuating lever extends radially from the pivot rod, and the actuating lever extends radially from the pivot rod.Rear endIs arranged to engage with
A first actuating arm pivotally supported on the pivot rod and operably connected to the actuating lever to operably engage the first electrical switch;
The actuating lever is operably responsive to axial movement of the detection rod indicating that threaded engagement of the nut member on the tensioned portion of the pin has reached the first predetermined position. The first actuating switch to actuate the first electrical switch to provide the first signal to the control means to actuate the application of fluid swage pressure to the piston. A tool for actuating an arm.
12. The tool according to claim 11, wherein
The detection means is operatively connected to the first switch, selectively adjusts the first switch with respect to the first actuating arm, and wherein the screw engagement is the first predetermined switch. The first switch in response to movement of the detection rod indicating that a position has been reached;NoA tool having calibration means for providing cutuations.
13. The tool according to claim 8, wherein:
The detection means includes a second electric switch operably connected to the detection rod and actuated in response to an axial movement of the detection rod by the pin,
The second switch is supported at a position radially offset from the central axis of the cylinder,
The pivot means further includes actuating the second switch when the nut member is screwed on the tensioned portion of the pin to a second predetermined position less than the first predetermined position. Axial displacement of the sensing rod to provide a second signal to the control means for actuation to apply a fluid pressure less than the swage pressure and less than the first swage pulling the workpiece together. Providing a radially extending connection between the rear end of the sensing rod and the second electrical switch to transmit a momentum to the second switch;
The control means then controls the rotation of the rotating means for a second attempt to screw the nut member on the tensioned portion of the pin to the first predetermined position for actuation of the swage action. A tool capable of initiating actuation.
14. The tool according to claim 13, wherein
Said pivot means having an axis radially offset from said central axis and pivotably supported on a pivot rod extending transversely toward said central axis; first and second actuating levers; And two actuating arms,
The actuating lever extends radially from the pivot rod to a position to engage the end face of the detection rod;
The first and second actuating arms are pivotally supported on the pivot rod and actuate with the actuating lever to operably engage with the first and second electrical switches, respectively. Connected,
The actuating lever operates in response to axial movement of the detection rod indicating that the threaded engagement of the nut member on the tensioned portion of the pin has reached the first predetermined position. Actuating the first actuating arm to actuate the first electrical switch to provide the control means with the first signal for actuation to apply fluid swage pressure to the piston. Eight or alternatively, axial movement of the detection rod indicating that the threaded engagement of the nut member on the tensioned portion of the pin has only reached the second predetermined position. Actuate in response to actuating the second actuating arm to apply a fluid pressure less than the swage pressure. The second the second electric switch is Actuate to provide a signal to the control means, the tool, characterized in that for the emission.
15. The tool according to claim 14, wherein
The detecting means is operatively connected to the first switch, selectively adjusts the first switch with respect to the first actuating arm, and controls the first predetermined position for swaging. First calibration means for providing a predetermined actuation of the first switch in response to movement of the detection rod to a position indicating screw engagement to the first switch,
The sensing means is further operably connected to the second switch, selectively adjusting the second switch with respect to the second actuating arm, and pulling a workpiece together with a swage pressure. The second switch in response to movement of the sensing rod to a position indicating screw engagement to the second predetermined position for applying less pressure;NoA tool comprising second calibration means for providing cutuations.
16. The tool according to claim 15, wherein
The pivot means extends radially from the cylinder axis and includes a swage anvil in a housing portion having a minimal axial length so that the tool can be used in applications where the tool has only a limited clearance. The actuating lever configured to be supported at an opposite axial end of the swage section and the first and second actuating levers;ActuatingA tool having an arm.
17. A pin adapted to extend through the aligned opening of the workpiece and having a tension portion with a helical tension groove;
A tubular collar disposed on the pin and adapted to be swaged into a locking groove on the pin, wherein the tool secures the plurality of workpieces with a prefabricated swage-type fastener.
A swage section and a rotational drive section operatively connected together, control means, a drive gear, an output gear, and connection means;
The rotating section has a threaded surface engagable with a helical groove on the tension portion to allow thread engagement with the tension portion of the pin and to apply an axial tension thereto. Having a rotating screw member rotatably supported from a fixed axial position,
The swage section further includes a swage hole having an inner diameter smaller than an outer diameter of the collar, and an annular swage anvil supported movably in an axial direction with respect to the rotary screw member;
The rotating nut member is disposed radially inward of the swage hole in the swage anvil and is adapted to rotate with respect to the swage anvil, wherein the swage anvil is in the fixed axial position. Supported to move axially relative to the nut member,
The rotating section includes rotating means operable to rotate the nut member for threaded engagement and unthreading with the tensioned portion of the pin;
The swage section is a fluid cylinder having a central axis and a piston supported by the cylinder to reciprocate axially along the central axis in response to fluid pressure in the cylinder. A cylinder, wherein a relative axial force is applied between the swage anvil and the rotating screw member, and wherein the rotating screw member applies a first magnitude of the axial force onto the tensioned portion of the pin. When swung, move the swage anvil axially outward with respect to the rotating screw member to over-engage the collar in the radial direction and swage the collar into the locking groove on the pin; Having annular fluid piston-cylinder means;
The control means is operatively connected to the rotating means, and the rotational movement of the rotating screw member when the screw member is screwed into a predetermined position of screw engagement with a screw on a tension portion of the pin. To stop
The fluid piston-cylinder means comprises:
(A) an elongated annular housing having the fluid cylinder;
(B) The fluid cylinder is slidably supported by the fluid cylinder so as to reciprocate in the relative axial direction along the central axis, extends axially forward from the outer end of the piston head, and is connected to the swage anvil. Said piston having a piston rod having an end section;
(C) port means of the annular housing for applying fluid pressure to the fluid cylinder to cause relative reciprocation of the piston in the fluid cylinder;
(D) a drive shaft extending axially from the rotary screw member through the piston rod and the piston head of the piston,
The rotation means has a rotation motor connected to the annular housing,
The drive gear is driven by the rotary motor about an axis that is radially spaced from the central axis and extends parallel to the central axis;
The output gear is centered on the central axis and is adapted to drivably engage the drive gear;
The drive shaft is connected to the output gear,
The connection means is provided on the drive shaft, connects the drive shaft to the output gear, and transmits a rotational driving force from the drive gear to the shaft and the rotary screw member,
The tool according to claim 1, wherein the rotating screw member is held in the substantially fixed axial position.
18. The tool according to claim 17, wherein
Further comprising a fluid pressure means,
The piston rod is connected to the swage anvil such that the axial overall length of the cylinder, i.e. the effective overall length of the swage section, is minimized for use in applications where the tool has limited clearance. Swage the anvil back and forth axially for swaging and backward for injection,
The fluid pressure means is connected to the cylinder and is responsive to the control means such that the diameter of the piston head, i.e. the effective diameter of the cylinder, can be minimized for use in applications where the tool has limited clearance. The magnitude of the relative axial force required for the swage to be substantially greater than the relative axial force required for subsequent injection by the fluid pressure applied to the cylinder at the outer end or piston rod end of the piston head. Providing swage pressure in the cylinder through the port means on the inner end of the piston head and providing the piston rod such that the piston head provides a greater effective pressure response area to achieve Applying an injection pressure to the cylinder on an outer end of the piston head.
19. The tool according to claim 18, wherein
The fluid pressure means has a fluid line connected to the port means for transmitting fluid pressure to the cylinder,
The tool according to any of the preceding claims, wherein the fluid line extends radially and is spaced from the central axis to a location adjacent to the rotary motor spaced from the elongated annular housing of the cylinder.
20. A pin adapted to extend through an aligned opening in a workpiece and having a tension portion with a helical tension groove;
A compact tool for securing a plurality of workpieces with an assembled swage-type fastener having a tubular collar disposed on the pin and adapted to be swaged into a locking groove on the pin; A tool adapted to install fasteners in applications where there is limited clearance,
A swage section, a rotational drive section, and a sensor section operably connected together, control means, fluid pressure means, and a drive shaft;
The swage section includes a rotatable nut member that is screwable onto a tension portion of the pin and rotatably supported from a substantially fixed axial position;
The swage section further comprises an annular swage anvil with a swage hole having an inner diameter smaller than the outer diameter of the collar;
The rotating nut member is disposed radially inward of the swage hole and is adapted to rotate with respect to the swage anvil, the swage anvil being axially movable relative to the nut member. Supported in the axial position
The rotary drive section includes rotating means operable to rotate the nut member for threaded engagement and unthreading with the tensioned portion of the pin;
The swage section is a fluid cylinder having a central axis and a piston supported by the cylinder to reciprocate axially along the central axis in response to fluid pressure in the cylinder. Having a cylinder and applying a relative axial force between the swage anvil and the nut member, wherein the nut member exerts a first magnitude of the axial force on the tensioned portion of the pin. Hook when screwed into place, move the swage anvil axially forward and outward with respect to the nut member, over-engage the collar in the radial direction and secure the collar on the pin Having annular fluid piston-cylinder means for swaging into the groove;
The sensor section is operatively connected to the nut member and includes sensor means for detecting an amount of threaded engagement of the nut member with a tension portion of the pin;
The control means is operatively connected to the rotation means and responsive to a signal from the sensor means indicating a location of the nut member at the first predetermined position on the tensioned portion of the pin, the control means comprising: Stopping the rotational movement of said nut member by means and actuating the application of fluid swage pressure to said piston to apply said first magnitude of axial force for swaging;
The piston has a piston head slidably supported by the cylinder, and a piston rod extending axially forward from an outer end of the piston head and having an end section connected to the swage anvil. Moving the swage anvil back and forth in the axial direction, holding the nut member in the fixed axial position also by such axial movement with respect to the nut member, according to the magnitude of the fluid pressure, To swage the swage anvil, move the swage anvil axially outward to radially over-engage the collar and eject the swaged collar from the swage anvil. Applying a relative axial force between the swage anvil and the nut member to move in a direction inward,
The fluid pressure means is connected to the cylinder and, in response to the control means, applies a swage pressure into the cylinder on an inner end of the piston head and to the cylinder on an outer end of the piston head. InjectionForUnder pressure, the piston head and the piston rod are therefore larger effective so that the diameter of the piston head, i.e. the effective diameter of the cylinder, can be minimized for use in applications where the tool has limited clearance. Providing a pressure responsive area and requiring a relative swage that is significantly greater than the relative axial force required for post swage injection by the fluid pressure applied to the cylinder at the outer end or piston rod end of the piston head. Realizing the magnitude of the axial force,
The rotating means,
A rotation motor operably connected to the rotation nut member and independently rotating the nut member of the swage anvil;
The rotation means, the piston-cylinder means, and housing means for operably fixing the swage anvil integrally together,
The housing means supports the rotary motor at a location axially spaced and radially offset from the piston-cylinder means;
The rotary motor has a motor rotation axis substantially parallel to the central axis of the cylinder, and therefore, the piston-cylinder means has an axial direction opposite to the swage anvil in the axial direction.(Opposition)The end is clear from the rotary motor for use of the tool in applications having only a limited clearance;
The drive shaft is connected to the nut member and extends axially from the nut member through the fluid piston-cylinder means having the piston rod and the piston head of the piston;
The rotation means is arranged around the axially opposite end of the piston-cylinder means, and rotates between the rotation motor and the drive shaft for rotation of the drive shaft, that is, the nut member by the rotation motor. A gear driving means extending in a radial direction,
The gear driving means,
A drive gear connected to the rotary motor and rotating about the motor axis;
An output gear connected to the drive shaft and rotating the nut member around the cylinder axis;
An idler gear rotatably supported on an axis parallel to these two shafts in the middle of the motor shaft and the center shaft, and drivingly engaged between the drive gear and the output gear;
The rotary motor is spaced a pre-selected distance radially and transversely from the swage section to facilitate use of the tool in applications having limited clearance;
SaidSensorThe means extends axially through the nut member, the piston, and the cylinder, and has a front end adapted to engage an end face of the pin of the fastener and an axial rearward and outward extending from the cylinder. A detection rod having an end and
Since the detection rod is movable in the axial direction with respect to the nut member, the axial movement amount of the rear end with respect to the nut member is the same as the threaded tension groove of the pin of the nut member. Provides an indication of the amount of screw engagement of the
The detection means includes first and second electric switches operably connected to the detection rod, and actuating in response to axial movement of the detection rod by the pin.
The first and second switches are supported at a position radially offset from the central axis of the cylinder,
The detecting means has a radius between the rear end of the detection rod and the first and second electric switches to transmit an amount of axial movement of the detection rod to the first and second switches. Pivot means for providing a connection extending in the direction
Said pivot means having an axis radially offset from said central axis and pivotably supported on a pivot rod extending transversely toward said central axis; first and second actuating levers; And two actuating arms,
The actuating lever is connected to the detection rod from the pivot rod.AndExtend radially to the point of engagement,
The first and second actuating arms are pivotally supported on the pivot rod and actuate with the actuating lever to operably engage with the first and second electrical switches, respectively. Connected,
The actuating lever operates in response to axial movement of the detection rod indicating that the threaded engagement of the nut member on the tensioned portion of the pin has reached the first predetermined position. Actuating the first actuating arm to actuate the first electrical switch to provide the control means with the first signal for actuation to apply fluid swage pressure to the piston. Eight or alternatively, axial movement of the detection rod indicating that the threaded engagement of the nut member on the tensioned portion of the pin has only reached the second predetermined position. Actuate in response to actuating the second actuating arm to apply a fluid pressure less than the swage pressure. The second electrical switch to Actuate to provide the second signal for down to the control means,
The control means may include, after applying fluid pressure, for a second attempt to screw the nut member on the tension portion of the pin to the first predetermined position for actuation of the swage action. It is possible to start the actuation of the rotating means,
The pivot means may include the actuating lever and the first and second actuating levers.ActuatingAnd the actuating lever and the first and second lever arms have a structure that is elongated in the radial direction and is narrow in the axial direction, and the swage mechanism is configured to extend in the radial direction from the cylinder axis. Supported by a housing portion at the axially opposite end of the section, so that the housing portion has a minimal axial length, facilitating use of the tool in applications with limited clearance; Tool.
21. The tool according to claim 20, wherein
A tool further comprising adjusting means for selectively adjusting an axial position of the nut member with respect to the swage hole.
22. The tool according to claim 20, wherein
The detecting means is operatively connected to the first switch, selectively adjusts the first switch with respect to the first actuating arm, and controls the first predetermined position for swaging. The first switch in response to the detection rod having moved to a position indicating screw engagement with the first switch.NoHaving a first calibration means for providing cutuations,
The sensing means is further operably connected to the second switch, selectively adjusting the second switch with respect to the second actuating arm, and pulling a workpiece together with a swage pressure. The second switch in response to movement of the sensing rod to a position indicating screw engagement to the second predetermined position for applying less pressure;NoA tool comprising second calibration means for providing cutuations.
23. The tool according to claim 20, wherein
Adjusting means for selectively adjusting the axial position of the nut member with respect to the swage hole,
The detecting means is operatively connected to the first switch, selectively adjusts the first switch with respect to the first actuating arm, and controls the first predetermined position for swaging. First calibration means for providing a predetermined actuation of the first switch in response to movement of the detection rod to a position indicating screw engagement to the first switch,
The sensing means is further operably connected to the second switch, selectively adjusting the second switch with respect to the second actuating arm, and pulling a workpiece together with a swage pressure. A second actuation for providing a predetermined actuation of the second switch in response to movement of the sensing rod to a position indicating screw engagement to the second predetermined position for applying less pressure; A tool having calibration means.
24. A pin adapted to extend through an aligned opening in the workpiece and having a tension portion with a helical tension groove;
A compact tool for securing a plurality of workpieces with an assembled swage-type fastener having a tubular collar disposed on the pin and adapted to be swaged into a locking groove on the pin,
A swage section and a rotational drive section operatively connected together, and fluid pressure means;
The swage section includes a rotatable screw member that is threadable onto the tensioned portion of the pin and is rotatably supported from a substantially fixed axial position;
The swage section further comprises an annular swage anvil with a swage hole having an inner diameter smaller than the outer diameter of the collar;
The rotating screw member is disposed radially inward of the swage hole and adapted to rotate with respect to the swage anvil, wherein the swage anvil is axially moved relative to the screw member. Supported in the axial position
The rotary drive section includes rotating means operable to rotate the nut member for threaded engagement and unthreading with the tensioned portion of the pin;
The swage section is a fluid cylinder having a central axis and a piston supported by the cylinder to reciprocate axially along the central axis in response to fluid pressure in the cylinder. Having a cylinder, applying a relative axial force between the swage anvil and the screw member, moving the swage anvil axially forward and outward with respect to the screw member, radially moving the collar. Annular fluid piston-cylinder means for overengaging and swaging the collar into a locking groove on the pin;
The piston has a piston head slidably supported by the cylinder, and a piston rod extending axially forward from an outer end of the piston head and having an end section connected to the swage anvil. Moving the swage anvil forward for swage so that the axial overall length of the cylinder, i.e. the effective overall length of the swage section, is minimized for use in applications where the tool has limited clearance; For injection, move back and forth in the axial direction,
The fluid pressure means is connected to the cylinder and, in response to the control means, applies swage pressure into the cylinder on the inner end of the piston head using the piston rod with the piston head. Applying injection pressure to the cylinder on the outer end of the piston head, thus minimizing the diameter of the piston head, i.e. the effective diameter of the cylinder, for use in applications where the tool has limited clearance. To provide a greater effective pressure response area to allow for greater than the relative axial force required for post swage injection by the fluid pressure applied to the cylinder at the outer end or piston rod end of the piston head. A tool that achieves the magnitude of the relative axial force required for very large swages.
25. The tool according to claim 24, wherein:
The rotating means,
A rotation motor operably connected to the rotation nut member and independently rotating the nut member of the swage anvil;
The rotation means, the piston-cylinder means, and housing means for operably fixing the swage anvil integrally together,
The housing means supports the rotary motor at a location axially spaced and radially offset from the piston-cylinder means;
The rotary motor has a motor rotation axis substantially parallel to the central axis of the cylinder, so that an axially opposite end of the piston-cylinder means axially opposite the swage anvil is limited. A tool that is clear from the rotary motor for use of the tool in applications having only a defined gap.
26. The tool according to claim 24, wherein:
The drive shaft is connected to the screw member and extends axially from the screw member through the fluid piston-cylinder means having the piston rod and the piston head of the piston;
The rotation means is disposed about the opposite end of the piston-cylinder means and extends radially between the rotation motor and the drive shaft for rotation of the drive shaft or the screw member by the rotation motor. A tool, further comprising gear driving means.
27. The tool according to claim 26, wherein
The gear driving means,
A drive gear connected to the rotary motor and rotating about the motor axis;
An output gear connected to the drive shaft to rotate the screw member around the cylinder axis;
An idler gear rotatably supported on an axis parallel to these two shafts in the middle of the motor shaft and the center shaft, and drivingly engaged between the drive gear and the output gear;
A tool wherein the rotary motor is spaced a preselected distance radially and transversely from the swage section to facilitate use of the tool in applications having limited clearance. .
28. The tool according to claim 26, wherein:
The piston-cylinder means has a cylinder housing with the cylinder,
The output gear is engagable with a surface of the cylinder housing outside the cylinder in response to a relative axial force applied between the rotary screw member and the swage anvil during swaging. Tool.
29. The tool according to claim 28, wherein
The drive shaft is fixed to the shaft at a position near an adjacent axial end surface of the cylinder, and between the rotary screw member and the swage anvil during injection of the collar from the swage hole after swaging. A tool comprising: an elastic ring member elastically responsive to a relative axial force applied thereto and capable of engaging with the axial end surface of the cylinder.
30.A pin adapted to extend through the aligned opening of the workpiece and having a tension portion with a spiral tension groove;
A tubular collar disposed on the pin and adapted to be swaged into a locking groove on the pin, wherein the tool secures the plurality of workpieces with a prefabricated swage-type fastener.
A swage section, a rotating section, and a sensor section operably connected together, a control means, a drive gear, an output gear, a connection means, and a fluid pressure means;
The rotating section has a thread engageable with a helical groove on the tension portion to enable threaded engagement with the tension portion of the pin and to apply an axial tension thereto. A rotating screw member having a surface and rotatably supported from a substantially fixed axial position;
The swage section further includes a swage hole having an inner diameter smaller than an outer diameter of the collar, and an annular swage anvil supported movably in an axial direction with respect to the rotary screw member;
The rotating screw member is disposed radially inward of the swage anvil and is adapted to rotate with respect to the swage anvil, wherein the swage anvil is relative to the screw member at the fixed axial position. Supported to move in the axial direction,
The rotating section includes rotating means operable to rotate the rotating screw member for threaded engagement and unthreading with the tensioned portion of the pin;
The swage section is a fluid cylinder having a central axis and a piston supported by the cylinder to reciprocate axially along the central axis in response to fluid pressure in the cylinder. A cylinder, wherein a relative axial force is applied between the swage anvil and the rotating screw member, and the axial force of a first magnitude is applied by the rotating screw member to a first portion on the tensioned portion of the pin. When the screw is screwed to one predetermined position, the swage anvil is moved axially forward and outward with respect to the rotating screw member to over-engage the collar in the radial direction, and to attach the collar to the pin An annular fluid piston-cylinder means for swaging into the upper locking groove;
The sensor section is operatively connected to the rotary screw member and includes sensor means for detecting an amount of screw engagement of the rotary screw member with a tension portion of the pin;
The control means is operatively connected to the rotating means and responsive to a signal from the sensor means indicating a location of the rotating screw member at the first predetermined position on the tensioned portion of the pin, Stopping the rotational movement of the rotary screw member by rotating means, and actuating the application of fluid swage pressure to the piston to apply the first magnitude of axial force for swaging;
The piston has a piston head slidably supported by the cylinder, and a piston rod extending axially forward from an outer end of the piston head and having an end section connected to the swage anvil. Reciprocating the swage anvil axially forward for swaging / axially rearward for injecting; Thus, the axial total length of the cylinder, i.e. the effective total length of the swage section, can be minimized for using the tool in applications having only a limited clearance,
The fluid piston-cylinder means comprises:
(A) an elongated annular housing having the fluid cylinder;
(B) port means of the annular housing for applying fluid pressure to the fluid cylinder to cause axial reciprocation of the piston in the fluid cylinder;
(C) a drive shaft extending axially from the rotary screw member through the piston rod and the piston head of the piston,
The rotation means has a rotation motor connected to the annular housing,
The drive gear is driven by the rotary motor about an axis that is radially spaced from the central axis and extends parallel to the central axis;
The output gear is centered on the central axis and is adapted to drivably engage the drive gear;
The drive shaft is connected to the output gear,
The connection means is provided on the drive shaft, connects the drive shaft to the output gear, and transmits a rotational driving force from the drive gear to the shaft and the rotary screw member,
The rotating screw member is held at the substantially fixed axial position,
The fluid pressure means is connected to the cylinder and, in response to the control means, applies a swage pressure into the cylinder on an inner end of the piston head and to the cylinder on an outer end of the piston head. Injection pressure is applied so that the piston rod and the piston head can minimize the diameter of the piston head or the effective diameter of the cylinder for use in applications where the tool has limited clearance. Providing a large effective pressure response area and requiring a swage much greater than the relative axial force required for post swage injection by the fluid pressure applied to the cylinder at the outer end or piston rod end of the piston head A tool for realizing a magnitude of a relative axial force.
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0001]
(Summary of Background of Invention)
The present invention relates to a fastener system for a multi-piece swage-type fastening screw and a bayonet tool for inserting the fastener with a compact configuration that can be used even in applications with limited clearance.
[0002]
The present invention relates to No. 5,315,755 (issued May 31, 1994), U.S. Pat. No. 5,548,889 (issued August 27, 1996), and U.S. Pat. No. 604,968 (issued Feb. 25, 1997) relates to the fastener system and insert shown and described.
[0003]
Swage type fasteners are often two-piece with a pin and a collar adapted to be screwed into a locking groove on the pin. L. The conventional swage fastener shown in U.S. Pat. Nos. 2,531,048 and 2,531,049 issued to Huck (both issued November 21, 1950) is a pull-type swage fastener. Tool. In a typical pull-type fastener, the pin is provided with an enlarged head and a pin leg having a locking groove in a locking groove portion, the tip of which is the jaw of an installation tool. jaw) An elongated pin tail configured to have a tension groove adapted to be gripped by the assembly. Swage A swage anvil is provided on the tool to engage and swage the collar into the locking groove. Because a relative axial force is applied between the pin and the collar, the force is also applied between the workpieces that are fastened together. This is because the tool pulls the pin through the pin tail portion by the reaction force of the swage anvil engaging the collar. This relative axial force pulls the workpiece under the initial clamping load.
[0004]
As this relative axial load increases, the swage anvil moves axially, radially over-engaging the collar and swaging it into the locking groove, so that the pin and collar are locked together and ultimately A high clamping load is placed on the workpiece.
[0005]
Usually, this pin tail portion is connected to the fixed groove portion by a break neck groove. The breakneck groove is configured to break under a preselected axial load after the swaging process is completed, so that the pin tail portion is cut and discarded.
[0006]
In the case of a stamp-type fastener, the fixing bolt is set by a squeeze-type tool. The squeeze-type tool has a fixed member that engages the pin head at one end of the workpiece and a swage anvil that engages the collar at the other end. The fastener is set so that the anvil moves in the axial direction opposite to the collar and in the radial direction on the collar by the axial reaction force due to the engagement between the fixing member and the pin head. Thus, this stamp-type fastener has the advantage of having shorter pin legs. This is because a pin tail portion having a tension groove and a break neck groove is unnecessary. For the latter reason, stamp-type fasteners have the advantage of being lighter and of lower cost.
[0007]
However, stamp swage fasteners have other advantages over pull fasteners. With pull-type fasteners, the cut pin tail creates debris in the work area and requires periodic collection and disposal. Furthermore, while the stamp type ensures that the ends of the pin legs are smoothly finished, the pull type pin legs may have a rough surface due to cutting in the break neck groove. Finally, stamp-type fasteners have no noise caused by pin cutting.
[0008]
However, there are some applications where stamp-type fasteners may or may not be useful. One example is an assembly where there is not enough clearance on the pin head side of the workpiece to access the associated fixed portion of the squeezing tool. A similar example for a pull-type fastener is an assembly that inserts a longer pull-type pin into a mating opening in a workpiece and does not have enough clearance to be engaged by a bayonet tool. The present invention solves such a problem. Thus, according to the present invention, there is provided a unique fastening system having a stamp-type fastener and a swage-type fastener for a pull-type insert with the advantages of an insert. In fact, where both squeeze-type and pull-type applications and devices are present, swage-type set screws can be introduced for either application, resulting in a reduction in the total inventory and the number of various parts to keep in stock. . At the same time, the insert according to the invention can also be used for inserting swage-type fastening screws for narrow clearance applications, thus making the use of the fastener more versatile.
[0009]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a swage-type fastening screw insert as shown in the above-identified Fulbright et al. Patent, which has no cuttable pin tail portion and is instead threaded or gripped. A tool for use with a pin configured to terminate in a short tension portion of the minimum possible length. Shows a unique tool that functions to provide a pull-type insert for both general purpose and special purpose applications with limited clearance. Like the insert tool according to the patent issued to Fullright et al., The tool was threaded adapted to threadably engage the short pulling portion of the pin through rotation by a rotary drive motor. It has a hard nut member. Once a sufficient number of screws have been engaged or gripped by the nut member, a tensioning tool is actuated to apply the relative axial force of pulling the pin to the swage anvil through the nut member, Engage with the collar and react to the pulling force. In this connection, the clamping system functions similarly to a conventional pull-type plug-in system. Thus, when the magnitude of this relative axial force increases, the fixed workpiece is pulled and clamped together under the desired preload. As this axial force increases further, the anvil moves axially, radially overengaging the collar and radially swaging it into a locking groove on the pin leg providing the ultimate clamping load. Let it. Next, the direction of the relative axial force between the swage anvil and the nut member is reversed, causing the swage anvil to move in the opposite axial direction, thereby ejecting the swaged collar. Finally, the hard nut member is counter-rotated from the short threaded pull portion to remove the insert and complete the insertion. A rotary drive motor of a tensioning tool is used to tighten and remove the nut member from the threaded tensioning portion.
[0010]
The patent issued to Fulbright et al. Shows a pin with tension and locking grooves of various shapes. In addition, various shapes of collars are shown. For example, a collar with a female screw of a limited size. Obviously, the unique insert tool according to the present invention can easily be used with any of such configurations.
[0011]
One such fastener configuration uses a collar with limited screws and is disclosed in US Pat. Illustrated and described in U.S. Patent No. 4,867,625 issued to Dixon, "Variable Clamp Fastener and Method", issued September 19, 1989. Alternatively, a collar with flexible tabs for attachment can be used. Such a configuration is described in Walter @ J. U.S. Pat. No. 4,813,834 issued to Smith: "FIT-UP Fastener With With Flexible Tab-Like Structure and Method of Making Same Same" (issued March 21, 1989). Any such fasteners may be referred to as "fit-up fasteners."
[0012]
In a preferred form of the invention, the tool nut member is simply designed to threadably engage the minimum length pulling portion of the pin and thus grip it. Thus, in this first step, the tool nut member does not move with respect to the collar with any great force, so it is difficult to pull the workpieces together or clamp them under the initial preload. Not used. After the screw engagement step, the insert is actuated to move the swage anvil axially with respect to the collar in response to the relative axial force applied between the nut member and the anvil. Thus, the initial clamp-up and pre-load of the workpiece is substantially due to the relative axial force applied between the nut member engaged with the tension portion of the pin leg and the collar of the swage anvil. Given for the first time. As described above, this relative axial force increases until the swage holes in the anvil move axially and radially over-engage the collar swaging the collar material into the pins. According to this configuration, the rotary drive motor for the nut member merely provides the function of screwing or unscrewing the nut member to the short tension portion of the pin leg, and is provided in the axial direction with respect to the workpiece. Not used for heavy loads. Therefore, it is possible to reduce the capacity of the drive motor and minimize the overall size of the insertion tool.
[0013]
As will be apparent from the description of the inserts below, various forms of inserts can be used to insert such fasteners in applications with limited clearance. Indeed, it is clear that the insertion tool according to the invention is of a construction which is easily adaptable for use in applications where restricted gaps are not a problem.
[0014]
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a novel fastener system that has the advantages of a stamp fastener and includes a swage-type fastening screw that is typically inserted as a pull fastener using a uniquely designed bayonet tool. That is.
[0015]
It is another object of the present invention to provide a novel fastening system that includes a unique bayonet tool used in setting swage-type fasteners.
[0016]
Another general object is to provide a unique fastening system that includes a unique insertion tool in a compact configuration that can be used to insert a swage-type set screw into applications that have limited clearance.
[0017]
Other objects, features, and advantages of the present invention will become apparent with reference to the following description and appended claims, taken in conjunction with the accompanying drawings.
[0018]
Please refer to FIGS. Shown therein is a fastener of the type shown in the above-mentioned Fulbright et al. Patent, comprising a pin 12 and a tubular collar 14. Pin 12 has an enlarged head 16 and pin legs 18 adapted to be received in aligned openings 20 and 22 of a set of workpieces 24 and 26, respectively. As already mentioned, the present invention relates to a unique insert for inserting the fastener 10, which has particular advantages in applications with limited or close clearance. Thus, the workpiece may include features such as L-beams and C-channels, so that the fasteners to be inserted are located in a partially closed area defined by such a feature. By way of example, the workpiece 26 is a C-shaped channel structure having an upper plate 27 and a lower workpiece plate 29 connected to and extending from the central plate 31. At this time, the work piece 24 is fastened using the insertion tool according to the present invention, which has a compact configuration adapted to insert the fastener 10 into the limited gap between the work piece 24 and the upper plate 27. 10 is adapted to be clamped to the inner surface of the lower workpiece plate 29. Obviously, the workpiece 24 may be fixed to the outer surface of the workpiece plate 29.
[0019]
Fastener 10 is a swage-type fastening screw with pins 12 in a stamp-type configuration, but is adapted to provide a plug-in fastener. The insert tool according to the present invention can be easily adapted to the various types of fasteners shown and described in detail in the above-noted Fulbright et al. Patents, so the details of these fastener variations are omitted for convenience. Thus, the disclosures of those patents are incorporated herein by reference.
[0020]
Thus, since the pin leg 18 is configured without the pin tail portion, there is no break neck groove for cutting such a pin tail portion. The pin leg 18 is a smooth leg adjacent to the enlarged head 16 in front of the locking groove portion 30 having the locking groove 32 in the blanket and a short pulling portion 34 having a spiral pulling groove 36 in the blanket. It has a portion 28. In the embodiment shown in FIGS. 1-4, the locking groove 32 and the tension groove 36 are defined by a uniform, continuous helical screw of any of the standard screw types, such as UNC and / or UNF screw types. Collar 14 has a cylindrical configuration with long collar legs 40 with one end enlarged flange 38. The collar 14 is adapted to be received on the threaded locking groove portion 30 through a smooth through bore 42 of substantially uniform diameter. However, as mentioned, the collar 14 may be of the "fit-up" type described above.
[0021]
The fastener 10 can be used to integrally join members such as a workpiece 24 and a workpiece plate 29 having a variable total thickness from a maximum thickness X to a minimum thickness X '. The length of the pin leg 18 is minimized to accommodate workpieces where such total thickness can vary within this grip range and to facilitate use in applications having limited clearance. Is selected. To accomplish this, the tension portion 34 is maintained at a minimum length. Thus, the tension portion 34 is such that the excess length of the pin leg 18 extending beyond the outer end of the collar 14 is Y in the maximum grip state X and longer Y 'in the minimum grip state X'. , Having a limited length Y. As will be apparent, the length Y of the tension portion 34 is selected to provide a sufficient number of screws to accommodate the tensile force applied therethrough when setting the fastener 10 as a pull-type fastener.
[0022]
1 to 4 show a part of a tool 44 for inserting a swage-type fastening screw 10 manufactured according to the invention. The tool 44 has a rotating nut member 46 having an internal gripping screw 48 sized to threadably engage the helical tension groove 36 of the tension portion 34. The tool 44 further includes an annular anvil member 50 having a swage hole 52 for receiving the nut member 46 held substantially axially stationary. As can be seen, the anvil member 50 is connected to the outer end of the piston rod and is adapted to move axially relative to the nut member 46. As the anvil 50 moves axially and radially on the collar legs 40, the collar material is radially swaged into the helical locking grooves 32 on the pin legs 18, and thus, with the pins 12. The swage holes 52 in the anvil 50 define a circular outer diameter OD 'of the collar leg 40 so that the collars 14 are secured together and the workpiece 24 and lower workpiece plate 29 are clamped together under the desired clamping load. It has a substantially circular cross section with a smaller minimum diameter OD.
[0023]
FIG. 2 shows the tool 44 with the nut member 46 screwed into place on the tension portion 34 of the pin leg 18 and initially gripping the pin 12. Next, as shown in FIG. 3, the tool 44 is actuated, and the anvil member 50 is moved axially forward with respect to the nut member 46, and is moved with respect to the pin 12 thus gripped. This action causes the swage anvil member 50 to engage the outer end of the collar leg 40 and apply a relative axial force between the pin 12 and the collar 14. As this force continues, the workpiece 24 and the workpiece plate 29 are first clamped together under the desired preload. This relative axial force increases the axial outward movement of the anvil swage holes 52, radially over-engages the collar legs 40 and radially swages the collar material into the locking grooves 32 of the pins 12. (See FIG. 3). Upon completion of the swaging process, the relative axial force between the swage anvil 50 and the nut member 46 is reversed, so that the swage anvil 50 moves axially inward and is ejected from the swaged collar legs 40. Or removed (see FIG. 4). At this time, the nut member 46 rotates in the reverse direction to remove it from the pin tension portion, and the insertion is completed. Here, the workpiece 24 and the workpiece plate 29 are of maximum grip or total thickness X, and the set fasteners 10 are provided with a minimum excess length of the pin leg 18 extending beyond the outer end of the collar leg 40. Y.
[0024]
In a preferred form of the invention, the tension portion 34 at the maximum grip X is located a minimum clearance distance of about 1 thread pitch P from the outer end of the collar leg 40 after the initial clamp-up and before swaging (FIGS. 1 and 2). reference). This gap P is selected to avoid engaging the outer end of the collar leg 40 with the nut member 46 on the extension from the swage of the leg 40, so that the gap P between the nut member 46 and the tension portion 34 Loads on the engaged screws are avoided or negligible. Thus, the torque required to remove the nut member 46 can be kept low, so that a small capacity rotary motor can be used, thus minimizing wear on the gripping screws 48 while minimizing wear on the tool 44. Size can be minimized.
[0025]
The internal grip screw 48 of the nut member 46 has a greater strength than the threaded tension groove 36. The nut member 46 can be formed from a high strength alloy or surface hardened material having a hard and wear resistant surface on its internal gripping screw 48. In one embodiment of the present invention, the nut member 46 is formed from an iron material having a Rockwell hardness of about 50 Rc. In the form of the fastener 10 of FIGS. 1-4, the pin 12 is made of ferrous material and has a lock of about 33 to about 39 Rc for a grade 8 fastener and about 25 to about 35 Rc for a grade 5 fastener. It is possible to have well hardness. However, in order to increase the strength of the tension groove 36 and thus reduce the overall length of the required tension portion 34, the tension portion 34 should have a Rockwell hardness of at least about 5 Rc, preferably about 15 Rc, than the rest of the leg. It is also possible to make it harder. In any event, it is desirable that only about four screws or tension grooves 36 be required to maintain the relative axial tensile load required to set fastener 10. In this regard, the number of tension grooves 36 is approximately 30% greater than the load required to maintain the maximum load applied to fastener 10 by tool 44 to set fastener 10 to maximum grip, and preferably Desirably, it is selected to have a 20% increase in shear strength. Accordingly, the number of threads of the helical tension groove 36 to be engaged is selected to provide adequate strength to withstand the relative axial tension load that is then applied to setting the fastener 10. You. In this regard, reducing the number of tension grooves 36 required for the swage also helps to use the fastener 10 in applications having only a small gap.
[0026]
In the embodiment shown in FIGS. 1-4, the internal gripping screw 48 on the nut member 46 and the threaded tension groove 36 may be a generally conventional paired structure. However, it may be beneficial to make some modifications to the screw on nut member 46, such as those shown and described in the above-mentioned Fulbright et al. Patent.
[0027]
The tool 44 represents a unique element of the clamping system according to the invention and is shown in more detail in FIGS. 5 to 11 show structural features of the tool 44 operating according to the sequence shown in FIGS. The tool 44 is shown and described with the
[0028]
As will be apparent, the basic functions and operation of the insert tool 44 are basically the same as those shown and described in the above-noted Fullbright et al. Patent. Thus, looking at FIGS. 5-11, the tool 44 is used to engage and unscrew the swage section 56, which provides the relative axial force required for swage operation, and the helical tension groove 36. A rotational drive section 58 for providing rotation to the nut member 46, and a sensor section 60 for detecting the amount of such screw engagement. However, as already mentioned, the insertion tool 44 according to the invention has a unique compact configuration, which allows the insertion of the swage-type fastening screw 10 in applications with only a small gap. At the same time, the insertion tool 44 has a compact configuration, so that it can easily be adapted for use in a wide range of gaps and for general applications where gaps are not a problem. In this regard, a unique configuration for narrow clearance applications is facilitated by reducing the overall axial length L of the swage section 56 of the tool 44 that exerts a relative axial force to swage the fastener 10. . This is assisted by the sensor section 60 in a radially offset configuration. The sensor section 60 detects various states of the amount of screw engagement with the tension groove 36 of the rotating nut member 46. This is obviously used to control the proper operation of the tool 44. In this regard, it is apparent that the unique configuration of applying a relative axial force for the swage is such that the lateral dimension T of the swage section 56 can be as small as possible, thus providing a C-shaped channel or L-shaped beam. The depth of movement for engaging the fastener 10 of the swage section 56 within the range can be optimized. In addition, the total radial offset of the device associated with the swage section 56 of the tool 44 can be easily varied so that the total length of the transverse dimension T 'and within the C-channel or L-beam. The depth of movement of the swage section 56 can be optimized.
[0029]
The sensor section 60 has a detection rod 68 that extends axially through the nut member 46 to a pre-selected position and detects the amount the nut member 46 has moved around the tension portion 34 of the pin leg 18 around the thread. The rotary drive section 58 has a reversible rotary pneumatic pneumatic motor 70 operatively connected to the nut member 46 in the manner described below. When the nut member 46 is rotated by the reversible pneumatic motor 70, the detection rod 68 contacts the end surface of the pin leg 18 and moves axially on the tension portion 34 until it moves axially rearward with respect to the nut member 46. Proceed to. The backward movement of the detection rod 68 and / or the timer is used to determine the actuation of the source 71 of compressed air to the rotary motor 70 that rotates the nut member 46. The movement of the sensing rod 68 moves the anvil member 50 axially relative to the nut member 46 so that it initially engages the outer end of the collar leg 40 and initially moves the workpiece 24 and the lower workpiece plate 29. A preload is applied and then, if actuation is continued, anvil 50 is moved axially and fluid pressure is applied to radially overengage collar 14 into locking groove 32 on pin leg 18. It can also be used to determine actuation of 69 sources.
[0030]
The reversible rotary pneumatic motor 70 has a pair of pressure lines 79 and 81 adapted to direct air pressure from an air supply 71. During the screw-in rotation, the pressure is raised to the line 79, and when the screw is rotated to remove the screw, the other line 81 is boosted. The pressurized air is discharged from the muffler 77.
[0031]
Tool 44 has an interconnect housing that operably secures swage section 56, rotational drive section 58, and sensor section 60 together. Accordingly, the swage section 56 has a vertical central axis Xs, and has a cylinder housing 76 in which a fluid cylinder 78 is formed according to the body shape. A cylindrically shaped piston 80 is disposed in the cylinder housing 76 and is supported by the cylinder 78 and selectively introduces or discharges hydraulic fluid into or out of the cylinder 78 through ports 84 and 86 of the cylinder housing 76. Reciprocate according to. The piston 80 has a piston head 102 with a piston rod 104 extending axially forward. Since the outer end of the piston rod 104 is screw-connected to the swage anvil member 50, the piston 80 and the swage anvil 50 move axially with respect to the nut member 46 shown in FIGS. Swage on pins 12. The piston head 102 is provided with an axial through bore 118. The bore connects both sides of the cylinder 78 during the reciprocating movement of the piston 80, and has a minimum diameter for suppressing cavitation.
[0032]
Referring now to FIG. 6, the possibility of axial clearance of the tool 44 is determined by the overall axial length L of the swage section 56 and sensor section 60, which is largely determined by the axial length L 'of the cylinder housing 76. Is substantially determined by In the present invention, the cylinder length L 'is partially minimized by a unique operational configuration for relative movement between the swage anvil 50 and the nut member 46. In the patent issued to Fullbright et al., The insert tool has a generally conventional swage anvil and nut member operational configuration. There, a nut member that grips the pin leg with a screw is connected to the piston rod that reciprocates the drive piston, so that the tool moves axially with respect to the swage anvil kept stationary using a tool. Mounted on. According to this configuration, the fixed swage anvil over-engages the collar at the swage when the nut member is moved axially rearward relative to the swage anvil by the piston. This requires a corresponding increase in the length of the cylinder housing 76 since the swage anvil and nut members are typically in line before swaging. In the tool 44 according to the present invention, the nut member 46 is fixed and held in the axial direction with respect to the tool 44, but as described above, the swage anvil 50 is connected to the piston rod 104 and the swage In this case, the collar 14 can be moved forward in the axial direction to over-engage the collar 14. As a result, the length L 'of the cylinder housing 76 can be significantly reduced, and thus the overall length L of the swage section 56 can be reduced.
[0033]
The overall axial length L is also minimized by the unique configuration of the sensor section 60 which results in a significant reduction and minimization of the axial length L "of the lateral segment 119 of the sensor housing 95 at the back of the cylinder housing 76. It is clear that
[0034]
At the same time, it is evident here that the swage stalk is provided with a fluid pressure applied to the back face 105 of the piston head 102 instead of the front face 103 at the base of the piston rod 104. This provides a larger area for fluid pressure repelling swage stokes. The axial force and the pressure at which the collar 14 is swaged is substantially greater than the pressure required to eject the swaged collar 14. Thus, the piston head 102 can be reduced in diameter for the same pressure and swage force. Thus, reducing the diameter of the cylinder housing 76 minimizes the lateral dimension T and the overall lateral length T ′ of the cylinder housing 76 with respect to the central axis Xs, further increasing the access of the tool 44 for applications with limited clearance. be able to. In this regard, in a conventional swage-type tool in which a pin tail is gripped by a grip jaw, it has been a rule that the jaw is moved rearward with respect to the swage anvil by a piston during swaging.
[0035]
For example, U.S. Pat. No. 4,580,435: "Installation Tool For Pull Type Fasteners" (issued April 8, 1986), and U.S. Pat. (Issued May 13, 1986) and U.S. Patent No. 5,598,619: "Hydraulic Installation Tool" (issued February 4, 1997). A swage-type tool for inserting a conventional swage-type fastener is made to have a gripping jaw that is fixedly held in the axial direction and is fixed to a pin tail during swaging when the swage anvil moves forward. Note that.
[0036]
However, optimizing the lateral clearance of the unique configuration of the tool 44 is particularly beneficial for inserting the swage-type locking screw 10, particularly in view of minimizing the overall axial length L of the swage section 56.
[0037]
Thus, now turning to FIGS. 1 and 6, the transverse dimension T is the length of the swage section 56, ie, from the centerline or axis Xs of the cylinder 78, piston 80, and nut member 46 to the outer end of the cylinder housing 76. The maximum transverse distance. This then defines the amount of lateral clearance relative to the internal depth dimension Tw from the centerline Xf of the fastener 10 to the inner surface of the center plate 31 of the C-shaped channel workpiece 26. Conversely, the overall transverse dimension T 'of the swage section 56 is the transverse direction relative to the overall transverse depth TW' of the hole in the C-channel workpiece 26 from the outer end of the upper plate 27 to the inner surface of the center plate 31. Specifies the amount of gap. Thus, the unique configuration of the insert 44 according to the present invention allows the lateral dimension T to be minimized and reduces the overall lateral dimension T ′ to the internal lateral depth of the C-shaped channel workpiece 26. Obviously, it can be selectively sized to provide a large range of clearance for the height Tw and the total transverse depth TW '. Also note that the unique configuration significantly reduces tool 44 weight.
[0038]
As best seen in FIG. 6, swage section 56 is manufactured with a plurality of fluid seals, such as seals 62, 64, and 66, which provide sealing between various components. The design and application of such a sealing structure is well known in the art and will not be described in detail.
[0039]
As previously described, threaded actuation of nut member 46 is provided by driving a connection with rotary drive section 58. The rotary drive section 58 has a motor mount housing 88 having a front segment 90 and a rear segment 92, each separated by a center plate 94. The rear housing segment 92 has a generally circular hole 93 adapted to receive the front end of a pneumatic motor 70 of similar circular shape in a substantially close clearance fit. The pneumatic motor 70 is secured to the center plate 94 at a hole 93 by a plurality of bolts 101 extending through a counterbore opening 109 in the center plate 94. The motor mount housing 88 has a substantially rectangular configuration including a substantially flat top plate 112 and a flat bottom plate 114.
[0040]
The front housing segment 90 of the motor mount housing 88 further has a substantially circular hole 91 for receiving a drive gear 96. Drive gear 96 is drivably connected at its inner end to the drive shaft or spindle 110 of pneumatic motor 70 by a typical key slot connection.
[0041]
The drive gear 96 has a boss 113 supported on the bush 115 and extending forward in the axial direction. The bush 115 is then fixed to the cover plate 117, which is then removable to the outer end of the front segment 90 by a plurality of bolts 111 fixed to the screw holes 116 in the outer surface 121 of the front segment 90. Tightened.
[0042]
Sensor section 60 includes a sensor having a mounting blanket and a radial transverse housing segment 119 connected to the axial rearward end of cylinder housing 76 by a plurality of fasteners (not shown) located in counterbore through bore 123. And a housing 95. An enlarged head of the fastener (not shown) is located in the counterbore to provide a flash assembly (see FIG. 10). The blanket sensor housing 95 has a support plate 97 extending rearward. The motor mount housing 88 is passed through the motor mount housing 88 of the support plate 97 and the through bore 125 of the screw hole 127 by a plurality of bolts (not shown) connected between the support plate 97 and the motor mount housing 88. , Is fixed to the blanket sensor housing 95. Thus, the support plate 97 is adapted to hold the rotating section 58 in a position radially offset with respect to the swage section 56 using a eumatic pneumatic motor 70. Accordingly, the center axis Xm of the rotary air pressure motor 70 and also the drive shaft 110 extends parallel to the center axis Xs of the cylinder housing 76 of the swage section 56.
[0043]
The nut member 46 is rotatably mounted and slidably supported in the swage hole 52 of the anvil member 50. The nut member 46 is driven by a reversible pneumatic motor 70 so as to be rotatable around the tool axis Xs. The drive system connecting the pneumatic motor 70 with the nut member 46 includes the drive gear 96 described above, an intermediate idle gear 98, and an output gear 99. The output gear 99 is formed integrally with the elongated tubular drive shaft 100. The drive shaft 100 extends axially through the piston 80, but can rotate with respect thereto and provide rotational drive to the nut member 46.
[0044]
The nut member 46 is disposed at the outer end of the elongated, reduced diameter coupling shaft 129. The coupling shaft 129 is located in an enlarged diameter bore 131 at the outer end of the drive shaft 100. As coupling shaft 129 is threaded with bore 131, nut member 46 may be secured to drive shaft 100 for rotation for threaded engagement on tension portion 34 of pin 12. In this regard, when the nut member 46 is screwed to the drive shaft 100, the nut member 46 is fixed to the drive shaft 100 from rotation by the rod section 135 of the set screw 138. The set screw 138 has a rod section 135 located in a slot 159 of the coupling shaft 129 and has a head portion 139 that is threadedly engaged with a threaded counterbore of a through bore 157 of the drive shaft 100. A plurality of such slots 159 may be provided to allow for a selected adjustment of the axial position of the nut member 46 and the axial position of the detection rod 68 relative to the swage hole 52 of the swage anvil 50.
[0045]
Fluid piston 80 divides fluid cylinder 78 into a front chamber 106 and a rear chamber 108. When the pressurized hydraulic fluid is introduced into the rear cylinder chamber 108 through the port 84 through the fluid line 85, hydraulic pressure is applied to the back surface 105 of the piston head 102. As a result, the piston 80 is driven axially forward with respect to the cylinder housing 76, the swage anvil 50 moves axially forward, and the collar 14 is swaged. When pressurized fluid is introduced through fluid line 82 through port 86 into front cylinder chamber 106, hydraulic pressure is applied to the front piston rod side of piston head 102. This causes the piston to move axially rearward, i.e., to the position shown in FIGS. 5 and 6, ejecting the swage anvil 50 from the swaged collar 14. FIG. Fluid lines 82 and 85 have fluid connectors 83 and 87, respectively, for connecting to fluid lines from fluid pressure supply 69 of
[0046]
As described above, the rotary pneumatic motor 70 is mounted radially on the rear housing segment 92 such that the motor rotation axis Xm extends parallel to the housing center axis Xs. The motor shaft 110 drives a drive gear 96 that meshes with a play gear 98 that is in drive engagement with an output gear 99 formed integrally with the drive shaft 100. Drive shaft 100 is then connected to nut member 46 through coupling shaft 129 described above.
[0047]
The idle gear 98 is rotatably supported on a bearing 120, which is supported on an idle gear shaft 143. Next, the gear shaft 143 has an enlarged head portion 145 supported against the flange section 147 at the rear of the cylinder housing 76 and is threaded into an end threaded hole 151 in the bottom plate 114 of the motor housing 88. A screw leg portion 149 is provided. The front stud plate cover 153 is held between the flange section 147 and the idler gear 98. At the same time, the rear thrust plate 155 is arranged to engage the inside of the drive gear 96 and the idler gear 98.
[0048]
The elongated position detection rod 68 extends through the output gear 99, the coupling shaft 129, the drive shaft 100, and the nut member 46, and is slidably supported thereon. The coil spring 136 is disposed in the bore 160 having a reduced diameter at the inner end of the drive shaft 100. Spring 136 is biased between the end of bore 160 and a retaining ring 162 located at an intermediate location on sensing rod 68. The retaining ring 162 is engagable with the inner end of the nut coupling shaft 129 so that a pre-selected within the nut member 46 to detect the amount of thread engagement with the tension portion 34 of the pin 12. The outer end of the detection rod 68 is positioned at the position. See FIGS.
[0049]
The sensing rod 68 provides an indication of the degree of thread engagement of the nut member 46 on the tension portion 34 of the pin 12 to provide an appropriate signal to a
[0050]
The pair of position detection switches 140 and 142 are fixed to the blanket and above the support plate 97 of the sensor housing 95 by sensor mounts 156 and 158, respectively. These mounts 156 and 158 are fixed to the support plate 97 by bolts 161 and 163, respectively. These bolts extend through the axial slots 165 and 167 of the support plate 97 so that they can be selectively adjusted to see the relative axial positions of the switches 140 and 142. Since the heads of the bolts 161 and 163 are located in the holes 169 in the bottom surface of the support plate 97, the bolt heads do not extend beyond the bottom surface and maintain the integrity of the full lateral gap T '.
[0051]
The position switches 140, 142 are actuated by a pivot assembly 171 having an actuating lever 132 and a pair of actuating arms 164 and 166 operatively associated with the detection switches 140 and 142, respectively. The axially inner end of the transverse housing segment 119 is provided with a plurality of holes or recesses 177 adapted to provide a working clearance for the pivot assembly 171. Actuating lever 132 is secured to a pivot rod 173 that is rotatably mounted in a spaced bore 175 opposite the innermost one of bores 177 (see FIGS. 10, 10a). Actuating arms 164 and 166 are supported for pivotal movement on pivot rod 173 and are spaced on opposite sides of actuating lever 132 by spacers 176 and 178. Actuating lever 132 is resiliently biased by spring 174 and engages the inner axial end of detection rod 68. In this regard, the lower end of the actuating lever 132 is angled axially forward in the gap with the counterbore at the outer end of the output gear 99 to minimize the axial length L "of the transverse segment 119. At the same time, actuating arms 164 and 166 are resiliently biased by springs 168 and 170, respectively, to engage switches 140 and 142 with which they are associated. And 142 remain open and non-actuated, but automatically close when the actuating arms 164 and 166 disengage.Evidently, the actuating lever 132 is disengaged from the pivot rod 173. The actuator is located at the lower position And it has a actuating Lighting bar 180 extending outwardly on opposite sides of over 132 includes an extension portion to face at a distance from the groove 181 and 183 at the bottom end of the actuating Lighting arms 164 and 166.
[0052]
Thus, during rotational movement of the nut member 46 on the pin tension portion 34 (FIG. 2) and in response to its axial movement on the pin leg 18, the outer end of the detection rod 68 will Engages with the end face. The detection rod 68 is then moved axially rearward such that the actuating lever 132 pivots and moves the actuating bar 180 a relatively small distance axially rearward (shown in FIG. 2). This slight movement is further associated with the associated positiondetectionActuating arms 164 and 166 can also be pivoted relative to switches 140 and 142. As previously described, actuating arms 164 and 166 are resiliently biased by springs 168 and 170 to engage two electrical position switches 140 and 142. FirstPosition detectionSwitch or swage load switch 142Position detectionSwitch 140 is the firstPosition detectionAs actuated before switch 142, the secondPosition detectionIt is located at a very small distance from the rear of the switch or snub load switch 140. Thus, actuating bar 180 moves into engagement with second actuating arm 164 before engaging with first actuating arm 166. As mentioned,Position detectionSwitches 140 and 142 are stopped or released when the switch buttons are operatively engaged by actuating arms 164 and 166, respectively. Such an engagement is shown in the drawing. See FIGS. 6, 10a, 10b, and 11. For example, only a portion of the nut member 46 is threaded into the thread of the tension portion 34, i.e., only two screws instead of the desired four, and the actuating bar 180 engages the actuating arm 164; Move itSecond position detectionEven when the switch 140 is disengaged from the switch button, the position switch 140 is actuated. On the other hand, the positiondetectionThe switch 142 causes the nut member 46 to be fully threaded into the threads of the tension portion 34 in the desired amount (ie, four screws), and the actuating bar 180 to substantially engage and move the actuating arm 166. handPosition detectionOnly when the switch 142 is disengaged from the switch button is actuated.
[0053]
Thus, the actuation point of the swage switch 142 is predetermined and a sufficient number of screws on the tension portion 34 are engaged to fully accommodate the reaction load on the swage into the locking groove portion 30 of the collar 14. As such, the nut member 46 can be selected to be threaded a known distance onto the threads of the tension portion 34.
[0054]
However, the selective adjustment of the relative positions of the switches 140 and 142 calibrates the tool system to allow for variations in tool component dimensions, wear, and axial movement of the nut member 46 and the sensing rod 68 relative to the swage holes 52 and the like described above. Obviously, it is possible to compensate for the position adjustment.
The position switches 140, 142 are incorporated within the
[0055]
When the anvil 50 reaches the end of the swage stalk, it creates a high back pressure in the fluid in the line leading to port 84. The high back pressure operates the second
[0056]
The position switch 140 essentially enables the programmable controller 144 to swage the collar when the nut member 46 is initially screwed into the swage on the pin tension portion 34 an insufficient distance. This is a safety switch that allows you to give a second chance to do so. In this case, if the timer 148 times out and the snub load position switch 140 is actuated, but the swage load position switch 142 is not actuated, then the threading of the nut member 46 on the tension portion 34 will occur. Meaning minimal or insufficient. The time period for the first actuation of switch 140 is about 5-10 seconds. If switch 140 has not been actuated during this time period, controller 144 aborts the cycle and returns
[0057]
In this way, the
[0058]
Similarly, if the position switch 140 is not actuated within the time defined by the timer 148, i.e., if the engagement is less than about 2 screws, the
[0059]
The reaction of the relative tensile load applied to the collar 14 by the swage anvil member 50 during swaging causes the output gear to be opposed to the opposing outer surface of the cylinder housing 76 by engagement of the nut member 46 with the tension portion 34 of the pin 12. Note that it is reacted by 99. However, a lower degree of compressive load reaction to eject the anvil member 50 from the swaged collar 14 is reacted by the resilient snap ring 172 against the inner surface of the cylinder 78. The resilient snap ring 172 is located near the inner surface of the cylinder 78 in the groove of the drive shaft 100 and, upon completion of the swaged collar 14, resiliently returns the output gear 99 to the neutral position to provide more friction than necessary. Promotes no rotation.
[0060]
In one form of rotary drive section 58, a reversible pneumatic motor 70 of the Model MMR-0002X type manufactured by Micro Motors of Santa Ana, California, USA is used. At the same time, a programmable controller 144 of the type from DeVilbiss, USA can be used and programmed to provide the above sequence of operations by those skilled in the art.
[0061]
As described above, the tool 44 according to the present invention has a configuration that facilitates use in an application having only a small gap and has a lightweight configuration, and can be adapted to various manual operation situations in various applications. Thus, now turning to FIGS. 5 and 8, a tool 44 with a handle 182 that is connected at one end to an extension bar 184 by a plurality of bolts 185 is illustrated. Handle 182 has a
[0062]
As can be seen, the other end of the extension bar 184 is tightened to the flat top plate 112 of the motor mount housing 88 by a plurality of bolts 186 screwed into the screw holes 188 of the top plate 112. Obviously, the length of the extension bar 184 can be easily modified to suit various applications without changing other parts of the tool 44. At the same time, the handle 182 may be located at various angular positions with respect to other parts of the tool 44. Thus, FIG. 5 shows handle 182a positioned closer to the other portions of tool 44 but 180 ° opposite handle 182. Similarly, the handle 182 can be positioned at 90 ° to the illustrated handle 182 using a right angle blanket fastened to the top plate 112 of the motor housing 88. Extension bar 184 has a generally rectangular configuration and is made to provide adequate rigidity for operation by an operator.
[0063]
The fluid ports 84 and 86 to the cylinder 78 and the associated fluid lines 85 and 82, respectively, are located at radially offset locations with a clearance associated with a lateral or transverse clearance dimension T '. Note. In this regard, the fluid lines 82 and 85 extend along the opposite side of the extension bar 184 and can therefore be easily supported along their length by fastening clips (not shown).
[0064]
As already mentioned, a variant of the system in which the position detection rod 68 is absent may be provided in the Fulbright et al. Patent. Instead, the nut member of the tool (such as nut member 46) is rotated until the end face of the hole in the nut member contacts the end face of the pin leg (such as pin leg 18). When this occurs, back pressure develops in the reversible pneumatic motor (such as motor 70) used to rotate the nut member. Such back pressure can be detected by a controller system (such as controller system 67) and upon reaching a known magnitude, can generate a signal to stop the pneumatic motor. When the nut member stops rotating, the swage anvil member is driven axially and radially over the collar to swage the collar material into the screw in the fixed groove portion on the pin leg. Thus, the operation of such a tool is generally similar to the operation of tool 44, with one difference that the amount of pneumatic pressure on the motor (eg, 70) reduces the position of the nut on the pin instead of the nut position on the pin. The pressure signal detected through the detection rod 68 is used to stop the rotation of the nut member. However, in this case, the reproducibility factor described with the embodiment of the tool 44 does not exist.
[0065]
Note that other groove shapes can be used for the fixed groove and the tension groove. For example, the tension grooves may be in the form of a plurality of grooves. With mating grooves on the nut member, less engagement of the nut member can result in full engagement.
[0066]
In this regard, as shown in the Fulbright et al. Patent, the pin may be formed with an internal gripping screw in the bore engaged by a threaded pull rod on the tool at the outer end of the pin leg. Be careful. Alternatively, a combination of internal and external threads on the pin legs may be threaded by a threaded pull rod on the nut member and tool. Therefore, in the present invention, various kinds of rotary screw members held at substantially fixed axial positions can be used as the nut members 46.
[0067]
Obviously, the disclosed preferred embodiments of the present invention have been well-calculated to achieve the above objects, but the present invention does not depart from the proper scope or fair meaning of the present invention. Obviously, modifications, variations, and alterations are possible.
[Brief description of the drawings]
FIG.
A swage-type fastening screw including a pin and a collar is partially shown in an exploded view, in association with a part of the fastener insertion tool according to the present invention (not yet applied to the fastener for the fastener insertion). A part is a three-dimensional view shown as a sectional view.
FIG. 2
FIG. 2 is a reduced view of the fastener and tool portion of FIG. 1 after the nut member of the tool portion has been first tightened to the threaded tension portion of the pin.
FIG. 3
FIG. 2 is a reduced view of the fastener and tool portion of FIG. 1 after the collar has been swaged through a swage anvil and into a locking groove on a pin.
FIG. 4
FIG. 3 is a close-up view of the fastener and tool portion of FIGS. 1-3 with the swage anvil of the tool portion ejecting a swaged collar but the nut member of the tool portion is still screwed with the tension portion of the pin. is there.
FIG. 5
FIG. 13 is a side view, partially in section, of an insert tool according to the present invention used with the controller system shown in FIG.
FIG. 6
FIG. 6 is a partially enlarged view of a part of the insertion tool of FIG. 5 taken out around a circle 6 of FIG. 5.
FIG. 7
FIG. 7 is an enlarged end view of the insertion tool of FIGS. 5 and 6 as viewed generally in the direction of arrows 7-7 of FIG. 5;
FIG. 8
FIG. 6 is a perspective view of the insertion tool of FIG. 5.
FIG. 9
It is an end view of the motor mount housing of an insertion tool.
FIG. 9a
10 is a cross-sectional view of the motor mount housing of FIG. 9 taken along approximately line 9-9 of FIG.
FIG. 9b
FIG. 10 is a top view of the motor mount housing of FIG. 9.
FIG. 10
FIG. 4 is an end view of the mounting blanket and the sensor housing of the insertion tool.
FIG. 10a
FIG. 11 is a top view of the mounting blanket and sensor housing of FIG. 10.
FIG. 10b
11 is a cross-sectional view of the mounting blanket and sensor housing of FIG. 10 taken along approximately line 10B-10b of FIG.
FIG. 11
It is a top view of the position detection apparatus of an insertion tool.
FIG. 11a
It is a front view of the position detection apparatus of FIG.
FIG.
FIG. 8 is a block diagram of a controller system for the insert tool of FIGS.
Claims (29)
該ピン上に配置され、該ピン上の固定溝内へスエージされるのに適合した管状カラーと、を備えた組立式スエージ型留め具で複数のワークピースを固定する工具であって、
作動可能に一体に接続されたスエージ・セクション、回転駆動セクション、及びセンサセクションと、制御手段と、流体圧力手段とを有し、
前記スエージ・セクションは、前記ピンの引張部分上へネジ込み可能で、ほぼ固定された軸方向位置から回転可能に支持された回転ナット部材を有し、
前記スエージ・セクションは、更に、前記カラーの外径より小さい内径を有するスエージ孔を備えた環状スエージ金床を有し、
前記回転ナット部材は、前記スエージ金床の前記スエージ孔の半径方向内側に配置され、前記スエージ金床に対して回転するのに適合し、前記スエージ金床は前記ナット部材に対して軸方向に動くように前記固定された軸方向の位置に支持され、
前記回転駆動セクションは、前記ピンの引張部分とのネジ係合及びネジ外しのために前記ナット部材を回転させるように作動可能な回転手段を有し、
前記スエージ・セクションは、流体シリンダであって、中心軸と、前記シリンダの流体圧力に応じて前記中心軸に沿って軸方向に往復移動するように前記シリンダに支持されたピストンと、を有する流体シリンダを有し、前記スエージ金床と前記ナット部材との間に相対的軸方向力を掛け、第一の大きさの該軸方向力を前記ナット部材が前記ピンの引張部分上の第一の所定の位置までネジ込まれたときに掛け、前記スエージ金床を軸方向前方及び前記ナット部材に対して外側に動かし、半径方向に前記カラーを過係合させ、該カラーを前記ピン上の固定溝内へスエージさせる、環状の流体ピストン−シリンダ手段を有し、
前記センサセクションは、前記ナット部材と作動可能に接続され、前記ナット部材の前記ピンの引張部分とのネジ係合の量を検出するセンサ手段を有し、
前記制御手段は、前記回転手段に作動可能に接続され、前記ピンの引張部分上の前記第一の所定の位置における前記ナット部材の場所を示す前記センサ手段からの信号に反応して、前記回転手段による前記ナット部材の回転動きを停止させ、スエージのための前記第一の大きさの軸方向力を掛けるために前記ピストンへの流体スエージ圧の適用をアクチュエイトし、
前記ピストンは、前記シリンダにスライド可能に支持されたピストンヘッドと、前記ピストンヘッドの外端から軸方向前方に延び、前記スエージ金床に接続された端部セクションを有するピストンロッドと、を有し、前記スエージ金床をスエージのためには軸方向前方に／射出のためには軸方向後方に往復に動かし、よって、前記シリンダの軸方向全長すなわち前記スエージ・セクションの有効全長を、制限された隙間しか持たない用途において本工具を使用するために最小化することを可能にし、
前記流体圧力手段は、前記シリンダに接続されると共に、前記制御手段に応答して、前記ピストンヘッドの内端上で前記シリンダ内へスエージ圧を掛け、前記ピストンヘッドの外端上で前記シリンダへ射出圧力を掛け、よって、前記ピストンヘッド及び前記ピストンロッドは本工具を制限された隙間しかない用途において用いるために前記ピストンヘッドの径すなわち前記シリンダの有効径を最小化することができるようにより大きい有効圧力応答面積を提供し、前記ピストンヘッドの外端又はピストンロッド端において前記シリンダに掛けられた流体圧力によるスエージ後の射出に必要な相対的軸方向力よりも大幅に大きいスエージに必要な相対的軸方向力の大きさを実現する、ことを特徴とする工具。A pin adapted to extend through the aligned opening of the workpiece and having a tension portion with a helical tension groove;
A tubular collar disposed on the pin and adapted to be swaged into a locking groove on the pin, wherein the tool secures the plurality of workpieces with a prefabricated swage-type fastener.
A swage section, a rotational drive section, and a sensor section operably connected together, control means, and fluid pressure means;
The swage section includes a rotatable nut member that is screwable onto a tension portion of the pin and rotatably supported from a substantially fixed axial position;
The swage section further comprises an annular swage anvil with a swage hole having an inner diameter smaller than the outer diameter of the collar;
The rotating nut member is disposed radially inward of the swage hole of the swage anvil and is adapted to rotate with respect to the swage anvil, the swage anvil axially relative to the nut member. Supported in the fixed axial position for movement,
The rotary drive section includes rotating means operable to rotate the nut member for threaded engagement and unthreading with the tensioned portion of the pin;
The swage section is a fluid cylinder having a central axis and a piston supported by the cylinder to reciprocate axially along the central axis in response to fluid pressure in the cylinder. Having a cylinder and applying a relative axial force between the swage anvil and the nut member, wherein the nut member exerts a first magnitude of the axial force on the tensioned portion of the pin. Hook when screwed into place, move the swage anvil axially forward and outward with respect to the nut member, over-engage the collar in the radial direction and secure the collar on the pin Having annular fluid piston-cylinder means for swaging into the groove;
The sensor section is operatively connected to the nut member and includes sensor means for detecting an amount of threaded engagement of the nut member with a tension portion of the pin;
The control means is operatively connected to the rotation means and responsive to a signal from the sensor means indicating a location of the nut member at the first predetermined position on the tensioned portion of the pin, the control means comprising: Stopping the rotational movement of said nut member by means and actuating the application of fluid swage pressure to said piston to apply said first magnitude of axial force for swaging;
The piston has a piston head slidably supported by the cylinder, and a piston rod extending axially forward from an outer end of the piston head and having an end section connected to the swage anvil. The swage anvil is reciprocated axially forward for swaging / axially rearward for injection, thus limiting the axial overall length of the cylinder or the effective overall length of the swage section. To minimize the use of this tool in applications with only gaps,
The fluid pressure means is connected to the cylinder and, in response to the control means, applies a swage pressure into the cylinder on an inner end of the piston head and to the cylinder on an outer end of the piston head. Injection pressure is applied so that the piston head and piston rod are larger so that the diameter of the piston head or the effective diameter of the cylinder can be minimized for use in applications where the tool has limited clearance. The relative pressure required for the swage to provide an effective pressure response area and be significantly greater than the relative axial force required for post-swage injection by the fluid pressure applied to the cylinder at the outer end of the piston head or piston rod end A tool for realizing a magnitude of a target axial force.
前記回転手段は、
前記回転ナット部材に作動可能に接続され、前記スエージ金床の前記ナット部材を独立して回転させる回転モータと、
前記回転手段、前記ピストン−シリンダ手段及び前記スエージ金床を作動可能に一体に固定するハウジング手段と、を有し、
前記ハウジング手段は、前記回転モータを、前記ピストン−シリンダ手段から軸方向に間隔があけられ、半径方向にオフセットされた位置で支持し、
前記回転モータは、前記シリンダの前記中心軸にほぼ平行なモータ回転軸を有し、よって、前記ピストン−シリンダ手段の前記スエージ金床とは軸方向に反対側の軸方向反対端部は、制限された隙間しか持たない用途における本工具の使用について前記回転モータからクリアである、ことを特徴とする工具。The tool according to claim 1,
The rotating means,
A rotation motor operably connected to the rotation nut member and independently rotating the nut member of the swage anvil;
A housing means for operably fixing the rotation means, the piston-cylinder means and the swage anvil together,
The housing means supports the rotary motor at a location axially spaced and radially offset from the piston-cylinder means;
The rotary motor has a motor rotation axis substantially parallel to the central axis of the cylinder, so that an axially opposite end of the piston-cylinder means axially opposite the swage anvil is limited. A tool that is clear from the rotary motor for use of the tool in applications having only a defined gap.
前記ナット部材に接続され、前記ピストンロッドと前記ピストンの前記ピストンヘッドとを有する前記流体ピストン−シリンダ手段を通って前記ナット部材から軸方向に延びる駆動シャフトを有することを特徴とする工具。The tool according to claim 2,
A tool connected to the nut member and having a drive shaft extending axially from the nut member through the fluid piston-cylinder means having the piston rod and the piston head of the piston.
前記回転手段は、前記ピストン−シリンダ手段の前記軸方向反対端部あたりに配置され、前記駆動シャフトすなわち前記ナット部材の前記回転モータによる回転のために、前記回転モータと前記駆動シャフトとの間を半径方向に延びるギア駆動手段を更に有することを特徴とする工具。The tool according to claim 3,
The rotation means is arranged around the axially opposite end of the piston-cylinder means, and rotates between the rotation motor and the drive shaft for rotation of the drive shaft, that is, the nut member by the rotation motor. A tool, further comprising radially extending gear drive means.
前記回転手段の前記ギア駆動手段は、
前記回転モータに接続され、前記モータ軸周りに回転する駆動ギアと、
前記駆動シャフトに接続され、前記ナット部材を前記シリンダ軸周りに回転させる出力ギアと、
前記モータ軸と前記中心軸との中間においてこれら両軸に平行な軸上に回転可能に支持され、前記駆動ギアと前記出力ギアとの間で駆動係合した遊び歯車と、を有し、
よって、前記回転モータが、前記スエージ・セクションから半径方向及び横断方向に予め選択された距離間隔があけられ、制限された隙間しか持たない用途における本工具の使用を容易にする、ことを特徴とする工具。The tool according to claim 4,
The gear driving means of the rotating means,
A drive gear connected to the rotary motor and rotating about the motor axis;
An output gear connected to the drive shaft and rotating the nut member around the cylinder axis;
An idler gear rotatably supported on an axis parallel to these two shafts in the middle of the motor shaft and the center shaft, and drivingly engaged between the drive gear and the output gear;
Thus, the rotary motor is spaced a pre-selected distance radially and transversely from the swage section to facilitate use of the tool in applications having only a limited clearance. Tool to do.
前記スエージ孔内での前記ナット部材の軸方向位置を選択的に調整する調整手段を更に有する
ことを特徴とする工具。The tool according to claim 1,
A tool further comprising adjusting means for selectively adjusting an axial position of the nut member in the swage hole.
前記制御手段は、所定の時間期間内に前記回転ナット部材が前記第一の所定の位置に達しなかった場合に前記回転手段をアクチュエイトし、前記回転ナット部材をネジ外しする、ことを特徴とする工具。The tool according to claim 1,
The control means actuates the rotating means when the rotating nut member has not reached the first predetermined position within a predetermined time period, and unscrews the rotating nut member. Tool to do.
前記検出手段は、前記ナット部材、前記ピストン、及び前記シリンダを通って軸方向に延び、留め具のピンの端面と係合するのに適合した前端と前記シリンダから軸方向後方且つ外側に延びる後端とを有する検出ロッドを有し、
前記検出ロッドは、前記ナット部材に対して軸方向に移動可能であるため、前記ナット部材に対する前記後端の軸方向の移動量が、前記ナット部材の前記ピンのネジが切られた引張溝とのネジ係合の量の指標を提供し、
前記検出手段は、前記検出ロッドに作動可能に接続され、前記ピンによる前記検出ロッドの軸方向の動きに応答してアクチュエイする少なくとも第一の電気スイッチを有し、
前記第一のスイッチは、前記シリンダの前記中心軸から半径方向にオフセットされた位置で支持され、
前記検出手段は、前記ナット部材が前記ピンの引張部分上で前記第一の所定の位置までネジ込まれたときに前記第一のスイッチをアクチュエイトさせるために前記検出ロッドの軸方向の移動量を前記第一のスイッチへ送信するため、前記検出ロッドの前記後端と前記第一の電気スイッチとの間に半径方向に延びる接続を提供するピボット手段を有し、
前記第一のスイッチは、前記シリンダすなわち前記ピストンに流体スエージ圧を掛けることをアクチュエイトするために第一の信号を前記制御手段に提供し、前記スエージ金床を軸方向に移動させ、前記カラーを前記ピンの固定溝内へスエージする、ことを特徴とする工具。The tool according to claim 1,
The detecting means extends axially through the nut member, the piston, and the cylinder, and has a front end adapted to engage an end face of a fastener pin and an axially rearward and outward extending from the cylinder. A detection rod having an end and
Since the detection rod is movable in the axial direction with respect to the nut member, the axial movement amount of the rear end with respect to the nut member is the same as the threaded tension groove of the pin of the nut member. Provides an indication of the amount of screw engagement of the
The detection means has at least a first electrical switch operably connected to the detection rod and actuating in response to axial movement of the detection rod by the pin.
The first switch is supported at a position radially offset from the central axis of the cylinder,
The detecting means includes an axial moving amount of the detecting rod for actuating the first switch when the nut member is screwed to the first predetermined position on the tensioned portion of the pin. Pivot means for providing a radially extending connection between the rear end of the sensing rod and the first electrical switch for transmitting a signal to the first switch.
The first switch provides a first signal to the control means to actuate the application of fluid swage pressure to the cylinder or the piston, causing the swage anvil to move axially, and Swaging into a fixing groove of the pin.
前記制御手段は、前記回転手段に作動可能に接続され、前記シリンダへすなわち前記ピストンへ流体スエージ圧が掛けられる前に前記回転手段による前記ナット部材の回転運動を停止させ、前記ナット部材と前記スエージ金床との間に前記カラーをスエージするための前記第一の大きさの相対的軸方向力を提供する、ことを特徴とする工具。The tool according to claim 8, wherein
The control means is operatively connected to the rotation means, and stops the rotation of the nut member by the rotation means before the fluid swage pressure is applied to the cylinder, that is, to the piston, so that the nut member and the swage A tool for providing said first magnitude of relative axial force for swaging said collar with an anvil.
前記制御手段は、所定の時間期間内に前記回転ナット部材が前記回転ナット部材の前記ピンの引張部分上での前記第一の所定の位置に達しなかった場合に、前記ピストンに流体圧力を掛けずに、前記回転手段をアクチュエイトし、前記回転ナット部材をネジ外しするタイミング手段を有することを特徴とする工具。The tool according to claim 9,
The control means applies fluid pressure to the piston if the rotary nut member has not reached the first predetermined position on the tensioned portion of the pin of the rotary nut member within a predetermined time period. A tool for actuating the rotating means and unscrewing the rotating nut member.
前記ピボット手段は、前記中心軸から半径方向にオフセットされた軸を有すると共に前記中心軸に向かって横断方向に延びるピボットロッド上に旋回可能に支持されたアクチュエイティング・レバーを有し、
前記アクチュエイティング・レバーは、前記ピボットロッドから半径方向に延び、前記検出ロッドの前記端面と係合するように配置され、
第一のアクチュエイティング・アームは、前記ピボットロッド上に旋回可能に支持されると共に、前記第一の電気スイッチと作動可能に係合するように前記アクチュエイティング・レバーと作動可能に接続され、
前記アクチュエイティング・レバーは、前記ナット部材の前記ピンの引張部分上でのネジ係合が前記第一の所定の位置に達したことを示す前記検出ロッドの軸方向の動きに作動可能に応答して、前記ピストンに流体スエージ圧を掛けることをアクチュエイトさせるための前記第一の信号を前記制御手段に提供するように前記第一の電気スイッチをアクチュエイトさせるために前記第一のアクチュエイティング・アームをアクチュエイトする、ことを特徴とする工具。The tool according to claim 8, wherein
Said pivot means having an axis radially offset from said central axis and having an actuating lever pivotally supported on a pivot rod extending transversely toward said central axis;
The actuating lever extends radially from the pivot rod and is arranged to engage the end face of the detection rod;
A first actuating arm pivotally supported on the pivot rod and operably connected to the actuating lever to operably engage the first electrical switch;
The actuating lever is operably responsive to axial movement of the detection rod indicating that threaded engagement of the nut member on the tensioned portion of the pin has reached the first predetermined position. The first actuating switch to actuate the first electrical switch to provide the first signal to the control means to actuate the application of fluid swage pressure to the piston. A tool for actuating an arm.
前記検出手段は、前記第一のスイッチと作動可能に接続され、前記第一のアクチュエイティング・アームに対して前記第一のスイッチを選択的に調整し、ネジ係合が前記第一の所定の位置に達したことを示す前記検出ロッドの動きに応じて前記第一のスイッチの所望のアクチュエイションを提供する校正手段を有する、ことを特徴とする工具。The tool according to claim 11, wherein
The detection means is operatively connected to the first switch, selectively adjusts the first switch with respect to the first actuating arm, and wherein the screw engagement is the first predetermined switch. A tool comprising calibration means for providing a desired actuation of said first switch in response to movement of said detection rod indicating that a position has been reached.
前記検出手段は、前記検出ロッド作動可能に接続され、前記ピンによる前記検出ロッドの軸方向の動きに応答してアクチュエイトする第二の電気スイッチを有し、
前記第二のスイッチは、前記シリンダの前記中心軸から半径方向にオフセットされた位置支持されで、
前記ピボット手段は、更に、前記ナット部材が前記ピンの引張部分上で前記第一の所定の位置より少ない第二の所定の位置までしかネジ込まれなかったときに前記第二のスイッチをアクチュエイトさせスエージ圧より小さく且つワークピースを一緒に引っ張る最初のスエージより少ない大きさの流体圧力を掛けるアクチュエイションのための第二の信号を前記制御手段に提供するために前記検出ロッドの軸方向の移動量を前記第二のスイッチへ送信するため、前記検出ロッドの前記後端と前記第二の電気スイッチとの間に半径方向に延びる接続を提供し、
前記制御手段は、その後、スエージ・アクションのアクチュエイションのための前記第一の所定の位置まで前記ピンの引張部分上で前記ナット部材をネジ込むことの２度目の試みのために前記回転手段のアクチュエイションを開始させることが可能である、ことを特徴とする工具。The tool according to claim 8, wherein
The detection means includes a second electric switch operably connected to the detection rod and actuated in response to an axial movement of the detection rod by the pin,
The second switch is supported at a position radially offset from the central axis of the cylinder,
The pivot means further includes actuating the second switch when the nut member is screwed on the tensioned portion of the pin to a second predetermined position less than the first predetermined position. Axial displacement of the sensing rod to provide a second signal to the control means for actuation to apply a fluid pressure less than the swage pressure and less than the first swage that pulls the workpiece together. Providing a radially extending connection between the rear end of the sensing rod and the second electrical switch to transmit a momentum to the second switch;
The control means then controls the rotation of the rotating means for a second attempt to screw the nut member on the tensioned portion of the pin to the first predetermined position for actuation of the swage action. A tool capable of initiating actuation.
前記ピボット手段は、前記中心軸から半径方向にオフセットされた軸を有し、該中心軸へ向けて横断方向に延びるピボットロッド上に旋回可能に支持されたアクチュエイティング・レバーと、第一及び第二のアクチュエイティング・アームと、を有し、
前記アクチュエイティング・レバーは、前記ピボットロッドから前記検出ロッドの前記端面と係合する位置まで半径方向に延び、
前記第一及び第二のアクチュエイティング・アームは、前記ピボットロッド上に旋回可能に支持され、それぞれ前記第一及び第二の電気スイッチと作動可能に係合するように前記アクチュエイティング・レバーと作動可能に接続され、
前記アクチュエイティング・レバーは、前記ピンの引張部分上での前記ナット部材のネジ係合が前記第一の所定の位置に達したことを示す前記検出ロッドの軸方向の動きに応答して作動し、前記第一のアクチュエイティング・アームをアクチュエイトさせて、前記ピストンに流体スエージ圧を掛けるアクチュエイションのための前記第一の信号を前記制御手段に提供するように前記第一の電気スイッチをアクチュエイトさせるか、或いは、択一的に、前記ピンの引張部分上での前記ナット部材のネジ係合が前記第二の所定の位置までしか達しなかったことを示す前記検出ロッドの軸方向の動きに応答して作動し、前記第二のアクチュエイティング・アームをアクチュエイトさせて、前記スエージ圧より小さい流体圧力を掛けるアクチュエイションのための前記第二の信号を前記制御手段に提供するように前記第二の電気スイッチをアクチュエイトさせる、ことを特徴とする工具。The tool according to claim 13,
Said pivot means having an axis radially offset from said central axis and pivotably supported on a pivot rod extending transversely toward said central axis; first and second actuating levers; And two actuating arms,
The actuating lever extends radially from the pivot rod to a position to engage the end face of the detection rod;
The first and second actuating arms are pivotally supported on the pivot rod and actuate with the actuating lever to operably engage with the first and second electrical switches, respectively. Connected,
The actuating lever operates in response to axial movement of the detection rod indicating that the threaded engagement of the nut member on the tensioned portion of the pin has reached the first predetermined position. Actuating the first actuating arm to actuate the first electrical switch to provide the control means with the first signal for actuation to apply fluid swage pressure to the piston. Eight or alternatively, axial movement of the detection rod indicating that the threaded engagement of the nut member on the tensioned portion of the pin has only reached the second predetermined position. Actuate in response to actuating the second actuating arm to apply a fluid pressure less than the swage pressure. The second the second electric switch is Actuate to provide a signal to the control means, the tool, characterized in that for the emission.
前記検出手段は、前記第一のスイッチと作動可能に接続され、前記第一のアクチュエイティング・アームに対して前記第一のスイッチを選択的に調整し、スエージ用の前記第一の所定の位置へのネジ係合を示す位置まで前記検出ロッドが動いたことに応答して前記第一のスイッチの所定のアクチュエイションを提供する第一の校正手段を有し、
前記検出手段は、更に、前記第二のスイッチと作動可能に接続され、前記第二のアクチュエイティング・アームに対して前記第二のスイッチを選択的に調整し、ワークピースを一緒に引っ張るスエージ圧より小さい圧力を掛けるための前記第二の所定の位置へのネジ係合を示す位置まで前記検出ロッドが動いたことに応答して前記第二のスイッチの所定のアクチュエイションを提供する第二の校正手段を有する、ことを特徴とする工具。The tool according to claim 14,
The detecting means is operatively connected to the first switch, selectively adjusts the first switch with respect to the first actuating arm, and controls the first predetermined position for swaging. First calibration means for providing a predetermined actuation of the first switch in response to movement of the detection rod to a position indicating screw engagement to the first switch,
The sensing means is further operably connected to the second switch, selectively adjusting the second switch with respect to the second actuating arm, and pulling a workpiece together with a swage pressure. A second actuation for providing a predetermined actuation of the second switch in response to movement of the sensing rod to a position indicating screw engagement to the second predetermined position for applying less pressure; A tool having calibration means.
前記ピボット手段は、前記シリンダ軸から半径方向に延びると共に、本工具が制限された隙間しか持たない用途においても使用可能なように最小限の軸方向長さを有するハウジング部分に前記スエージ金床とは反対側の前記スエージ・セクションの軸方向端部において支持されるように構成された前記アクチュエイティング・レバーと前記第一及び第二のレバーアームとを有する、ことを特徴とする工具。The tool according to claim 15, wherein
The pivot means extends radially from the cylinder axis and includes a swage anvil in a housing portion having a minimal axial length so that the tool can be used in applications where the tool has only a limited clearance. A tool having the actuating lever and the first and second lever arms configured to be supported at opposite axial ends of the swage section.
該ピン上に配置され、該ピン上の固定溝内へスエージされるのに適合した管状カラーと、を備えた組立式スエージ型留め具で複数のワークピースを固定する工具であって、
作動可能に一体に接続されたスエージ・セクション及び回転駆動セクションと、制御手段と、駆動ギアと、出力ギアと、接続手段とを有し、
前記回転セクションは、前記ピンの引張部分とネジ係合しそれに軸方向の引張力を掛けることを可能にするために前記引張部分上の螺旋状溝と係合可能なネジ表面を有し、ほぼ固定された軸方向位置から回転可能に支持された回転ネジ部材を有し、
前記スエージ・セクションは、更に、前記カラーの外径より小さい内径を有するスエージ孔を備え、前記回転ネジ部材に対して軸方向に移動可能に支持された環状スエージ金床を有し、
前記回転ナット部材は、前記スエージ金床の前記スエージ孔の半径方向内側に配置され、前記スエージ金床に対して回転するのに適合し、前記スエージ金床は前記固定された軸方向位置の前記ナット部材に対して軸方向に動くように支持され、
前記回転セクションは、前記ピンの引張部分とのネジ係合及びネジ外しのために前記ナット部材を回転させるように作動可能な回転手段を有し、
前記スエージ・セクションは、流体シリンダであって、中心軸と、前記シリンダの流体圧力に応じて前記中心軸に沿って軸方向に往復移動するように前記シリンダに支持されたピストンと、を有する流体シリンダを有し、前記スエージ金床と前記回転ネジ部材との間に相対的軸方向力を掛け、第一の大きさの該軸方向力を前記回転ネジ部材が前記ピンの引張部分上にネジ込まれたときに掛け、前記スエージ金床を前記回転ネジ部材に対して軸方向外側に動かし、半径方向に前記カラーを過係合させ、該カラーを前記ピン上の固定溝内へスエージさせる、環状の流体ピストン−シリンダ手段を有し、
前記制御手段は、前記回転手段に作動可能に接続され、前記ネジ部材が前記ピンの引張部分上のネジとのネジ係合の所定の位置までネジ込まれたときに前記回転ネジ部材の回転動きを停止させ、
前記流体ピストン−シリンダ手段は、
（ａ） 前記流体シリンダを有する細長い環状のハウジングと、
（ｂ） 前記中心軸に沿って相対的軸方向に往復移動するように前記流体シリンダにスライド可能に支持され、前記ピストンヘッドの外端から軸方向前方に延びると共に前記スエージ金床に接続された端部セクションを有するピストンロッドを有する前記ピストンと、
（ｃ） 前記流体シリンダに流体圧力を掛け、前記流体シリンダに前記ピストンの相対的往復移動を生じさせる、前記環状のハウジングのポート手段と、
（ｄ） 前記回転ネジ部材から前記ピストンの前記ピストンロッド及び前記ピストンヘッドを通って軸方向に延びる駆動シャフトと、を有し、
前記回転手段は、前記環状のハウジングと接続された回転モータを有し、
前記駆動ギアは、前記回転モータによって、前記中心軸から半径方向に間隔があけられ、該中心軸に平行に延びる軸周りに駆動され、
前記出力ギアは、前記中心軸上に中心が合わせられ、前記駆動ギアと駆動可能に係合するのに適合し、
前記駆動シャフトは、前記出力ギアと接続され、
前記接続手段は、前記駆動シャフト上に設けられ、前記駆動シャフトを前記出力ギアと接続し、回転駆動力を前記駆動ギアから前記シャフト及び前記回転ネジ部材へ伝達し、
前記回転ネジ部材は、前記ほぼ固定された軸方向位置に保持される、ことを特徴とする工具。A pin adapted to extend through the aligned opening of the workpiece and having a tension portion with a helical tension groove;
A tubular collar disposed on the pin and adapted to be swaged into a locking groove on the pin, wherein the tool secures the plurality of workpieces with a prefabricated swage-type fastener.
A swage section and a rotational drive section operatively connected together, control means, a drive gear, an output gear, and connection means;
The rotating section has a threaded surface engagable with a helical groove on the tension portion to allow thread engagement with the tension portion of the pin and to apply an axial tension thereto. Having a rotating screw member rotatably supported from a fixed axial position,
The swage section further includes a swage hole having an inner diameter smaller than the outer diameter of the collar, and an annular swage anvil supported axially movably with respect to the rotary screw member;
The rotating nut member is disposed radially inward of the swage hole in the swage anvil and is adapted to rotate with respect to the swage anvil, wherein the swage anvil is in the fixed axial position. Supported to move axially relative to the nut member,
The rotating section includes rotating means operable to rotate the nut member for threaded engagement and unthreading with the tensioned portion of the pin;
The swage section is a fluid cylinder having a central axis and a piston supported by the cylinder to reciprocate axially along the central axis in response to fluid pressure in the cylinder. A cylinder, wherein a relative axial force is applied between the swage anvil and the rotating screw member, and wherein the rotating screw member applies a first magnitude of the axial force onto the tensioned portion of the pin. When swung, move the swage anvil axially outward with respect to the rotating screw member to over-engage the collar in the radial direction and swage the collar into the locking groove on the pin; Having annular fluid piston-cylinder means;
The control means is operatively connected to the rotating means, and the rotational movement of the rotating screw member when the screw member is screwed into a predetermined position of screw engagement with a screw on a tension portion of the pin. To stop
The fluid piston-cylinder means comprises:
(A) an elongated annular housing having the fluid cylinder;
(B) slidably supported by the fluid cylinder so as to reciprocate in the relative axial direction along the central axis, extending axially forward from an outer end of the piston head, and connected to the swage anvil. Said piston having a piston rod having an end section;
(C) port means of the annular housing for applying fluid pressure to the fluid cylinder to cause relative reciprocation of the piston in the fluid cylinder;
(D) a drive shaft extending axially from the rotary screw member through the piston rod and the piston head of the piston,
The rotation means has a rotation motor connected to the annular housing,
The drive gear is driven by the rotary motor about an axis that is radially spaced from the central axis and extends parallel to the central axis;
The output gear is centered on the central axis and is adapted to drivably engage the drive gear;
The drive shaft is connected to the output gear,
The connection means is provided on the drive shaft, connects the drive shaft to the output gear, and transmits rotational driving force from the drive gear to the shaft and the rotary screw member,
The tool according to claim 1, wherein the rotating screw member is held in the substantially fixed axial position.
流体圧力手段を更に有し、
前記ピストンロッドは、前記スエージ金床に接続され、前記シリンダの軸方向全長すなわち前記スエージ・セクションの有効全長が本工具を制限された隙間しかない用途において用いるために最小化されるように、前記スエージ金床をスエージのためには前方に、射出のためには後方に軸方向に往復移動させ、
前記流体圧力手段は、前記シリンダに接続され、前記制御手段に応答して、本工具を制限された隙間しかない用途において用いるために前記ピストンヘッドの径すなわち前記シリンダの有効径を最小化できるように、前記ピストンヘッドの外端若しくはピストンロッド端において前記シリンダに掛けられる流体圧力によるスエージの後の射出に必要な相対的軸方向力よりも大幅に大きいスエージに必要な相対的軸方向力の大きさを実現するためのより大きい有効圧力応答面積を前記ピストンヘッドが提供するように、前記ピストンヘッドの内端上の前記ポート手段を通って前記シリンダ内にスエージ圧を掛けると共に前記ピストンロッドを備えた前記ピストンヘッドの外端上で前記シリンダに射出圧力を掛ける、ことを特徴とする工具。The tool according to claim 17, wherein
Further comprising a fluid pressure means,
The piston rod is connected to the swage anvil and the axial total length of the cylinder, i.e., the effective total length of the swage section, is minimized for use in applications where the tool has limited clearance. The swage anvil is axially reciprocated forward for swage and backward for injection,
The fluid pressure means is connected to the cylinder and is responsive to the control means such that the diameter of the piston head, i.e. the effective diameter of the cylinder, can be minimized for use in applications where the tool has limited clearance. The magnitude of the relative axial force required for the swage to be substantially greater than the relative axial force required for subsequent injection by the fluid pressure applied to the cylinder at the outer end or piston rod end of the piston head. Providing swage pressure in the cylinder through the port means on the inner end of the piston head and providing the piston rod such that the piston head provides a greater effective pressure response area to achieve Applying an injection pressure to the cylinder on an outer end of the piston head.
前記流体圧力手段は、前記ポート手段に接続され、流体圧力を前記シリンダに伝える流体ラインを有し、
前記流体ラインは、半径方向に延び、前記中心軸から前記シリンダの前記細長い環状のハウジングと隙間があけられた前記回転モータに隣接する位置まで間隔があけられる、ことを特徴とする工具。The tool according to claim 18, wherein
The fluid pressure means has a fluid line connected to the port means for transmitting fluid pressure to the cylinder,
The tool according to any of the preceding claims, wherein the fluid line extends radially and is spaced from the central axis to a location adjacent to the rotary motor spaced from the elongated annular housing of the cylinder.
該ピン上に配置され、該ピン上の固定溝内へスエージされるのに適合した管状カラーと、を備えた組立式スエージ型留め具で複数のワークピースを固定するコンパクトな工具であり、前記留め具を制限された隙間しかない用途においてインストールするのに適合した工具であって、
作動可能に一体に接続されたスエージ・セクション、回転駆動セクション、及びセンサセクションと、制御手段と、流体圧力手段と、駆動シャフトとを有し、
前記スエージ・セクションは、前記ピンの引張部分上へネジ込み可能で、ほぼ固定された軸方向位置から回転可能に支持された回転ナット部材を有し、
前記スエージ・セクションは、更に、前記カラーの外径より小さい内径を有するスエージ孔を備えた環状スエージ金床を有し、
前記回転ナット部材は、前記スエージ孔の半径方向内側に配置され、前記スエージ金床に対して回転するのに適合し、前記スエージ金床は前記ナット部材に対して軸方向に動くように前記固定された軸方向の位置に支持され、
前記回転駆動セクションは、前記ピンの引張部分とのネジ係合及びネジ外しのために前記ナット部材を回転させるように作動可能な回転手段を有し、
前記スエージ・セクションは、流体シリンダであって、中心軸と、前記シリンダの流体圧力に応じて前記中心軸に沿って軸方向に往復移動するように前記シリンダに支持されたピストンと、を有する流体シリンダを有し、前記スエージ金床と前記ナット部材との間に相対的軸方向力を掛け、第一の大きさの該軸方向力を前記ナット部材が前記ピンの引張部分上の第一の所定の位置までネジ込まれたときに掛け、前記スエージ金床を軸方向前方及び前記ナット部材に対して外側に動かし、半径方向に前記カラーを過係合させ、該カラーを前記ピン上の固定溝内へスエージさせる、環状の流体ピストン−シリンダ手段を有し、
前記センサセクションは、前記ナット部材と作動可能に接続され、前記ナット部材の前記ピンの引張部分とのネジ係合の量を検出するセンサ手段を有し、
前記制御手段は、前記回転手段に作動可能に接続され、前記ピンの引張部分上の前記第一の所定の位置における前記ナット部材の場所を示す前記センサ手段からの信号に反応して、前記回転手段による前記ナット部材の回転動きを停止させ、スエージのための前記第一の大きさの軸方向力を掛けるために前記ピストンへの流体スエージ圧の適用をアクチュエイトし、
前記ピストンは、前記シリンダにスライド可能に支持されたピストンヘッドと、前記ピストンヘッドの外端から軸方向前方に延び、前記スエージ金床に接続された端部セクションを有するピストンロッドと、を有し、前記スエージ金床を軸方向に往復移動させ、このような前記ナット部材に対する軸方向の動きによっても前記ナット部材を前記固定された軸方向位置に保持し、流体圧力の大きさに応じて、前記スエージ金床をスエージのためには前記カラーを半径方向に過係合するように前記スエージ金床を軸方向外側に動かし、スエージされたカラーを前記前記スエージ金床から射出するためには軸方向内側に動かすように前記スエージ金床と前記ナット部材との間に相対的軸方向力を掛け、
前記流体圧力手段は、前記シリンダに接続されると共に、前記制御手段に応答して、前記ピストンヘッドの内端上で前記シリンダ内へスエージ圧を掛け、前記ピストンヘッドの外端上で前記シリンダへ射出圧力を掛け、よって、前記ピストンヘッド及び前記ピストンロッドは本工具を制限された隙間しかない用途において用いるために前記ピストンヘッドの径すなわち前記シリンダの有効径を最小化することができるようにより大きい有効圧力応答面積を提供し、前記ピストンヘッドの外端又はピストンロッド端において前記シリンダに掛けられた流体圧力によるスエージ後の射出に必要な相対的軸方向力よりも大幅に大きいスエージに必要な相対的軸方向力の大きさを実現し、
前記回転手段は、
前記回転ナット部材に作動可能に接続され、前記スエージ金床の前記ナット部材を独立して回転させる回転モータと、
前記回転手段、前記ピストン−シリンダ手段、及び前記スエージ金床を作動可能に一体に固定するハウジング手段と、を有し、
前記ハウジング手段は、前記回転モータを、前記ピストン−シリンダ手段から軸方向に間隔があけられ、半径方向にオフセットされた位置で支持し、
前記回転モータは、前記シリンダの前記中心軸にほぼ平行なモータ回転軸を有し、よって、前記ピストン−シリンダ手段の前記スエージ金床とは軸方向に反対側の軸方向反対端部は、制限された隙間しか持たない用途における本工具の使用について前記回転モータからクリアであり、
前記駆動シャフトは、前記ナット部材に接続され、前記ナット部材から前記ピストンロッドと該ピストンの前記ピストンヘッドとを有する前記流体ピストン−シリンダ手段を通って軸方向に延び、
前記回転手段は、前記ピストン−シリンダ手段の前記軸方向反対端部あたりに配置され、前記駆動シャフトすなわち前記ナット部材の前記回転モータによる回転のために、前記回転モータと前記駆動シャフトとの間を半径方向に延びるギア駆動手段を更に有し、
前記ギア駆動手段は、
前記回転モータに接続され、前記モータ軸周りに回転する駆動ギアと、
前記駆動シャフトに接続され、前記ナット部材を前記シリンダ軸周りに回転させる出力ギアと、
前記モータ軸と前記中心軸との中間においてこれら両軸に平行な軸上に回転可能に支持され、前記駆動ギアと前記出力ギアとの間で駆動係合した遊び歯車と、を有し、
前記回転モータは、前記スエージ・セクションから半径方向及び横断方向に予め選択された距離間隔があけられ、制限された隙間しか持たない用途における本工具の使用を容易にし、
前記検出手段は、前記ナット部材、前記ピストン、及び前記シリンダを通って軸方向に延び、前記留め具の前記ピンの端面と係合するのに適合した前端と前記シリンダから軸方向後方且つ外側に延びる後端とを有する検出ロッドを有し、
前記検出ロッドは、前記ナット部材に対して軸方向に移動可能であるため、前記ナット部材に対する前記後端の軸方向の移動量が、前記ナット部材の前記ピンのネジが切られた引張溝とのネジ係合の量の指標を提供し、
前記検出手段は、前記検出ロッドに作動可能に接続され、前記ピンによる前記検出ロッドの軸方向の動きに応答してアクチュエイする第一及び第二の電気スイッチを有し、
前記第一及び第二のスイッチは、前記シリンダの前記中心軸から半径方向にオフセットされた位置で支持され、
前記検出手段は、前記検出ロッドの軸方向の移動量を前記第一及び第二のスイッチへ送信するために前記検出ロッドの前記後端と前記第一及び第二の電気スイッチとの間に半径方向に延びる接続を提供するピボット手段を有し、
前記ピボット手段は、前記中心軸から半径方向にオフセットされた軸を有し、該中心軸へ向けて横断方向に延びるピボットロッド上に旋回可能に支持されたアクチュエイティング・レバーと、第一及び第二のアクチュエイティング・アームと、を有し、
前記アクチュエイティング・レバーは、前記ピボットロッドから前記検出ロッドの前記端面と係合する位置まで半径方向に延び、
前記第一及び第二のアクチュエイティング・アームは、前記ピボットロッド上に旋回可能に支持され、それぞれ前記第一及び第二の電気スイッチと作動可能に係合するように前記アクチュエイティング・レバーと作動可能に接続され、
前記アクチュエイティング・レバーは、前記ピンの引張部分上での前記ナット部材のネジ係合が前記第一の所定の位置に達したことを示す前記検出ロッドの軸方向の動きに応答して作動し、前記第一のアクチュエイティング・アームをアクチュエイトさせて、前記ピストンに流体スエージ圧を掛けるアクチュエイションのための前記第一の信号を前記制御手段に提供するように前記第一の電気スイッチをアクチュエイトさせるか、或いは、択一的に、前記ピンの引張部分上での前記ナット部材のネジ係合が前記第二の所定の位置までしか達しなかったことを示す前記検出ロッドの軸方向の動きに応答して作動し、前記第二のアクチュエイティング・アームをアクチュエイトさせて、前記スエージ圧より小さい流体圧力を掛けるアクチュエイションのための前記第二の信号を前記制御手段に提供するように前記第二の電気スイッチをアクチュエイトさせ、
前記制御手段は、流体圧力を掛けた後、スエージ・アクションのアクチュエイションのための前記第一の所定の位置まで前記ピンの引張部分上で前記ナット部材をネジ込むことの２度目の試みのために前記回転手段のアクチュエイションを開始させることが可能であり、
前記ピボット手段は、前記アクチュエイティング・レバーと前記第一及び第二のレバーアームとを有し、前記アクチュエイティング・レバー及び前記第一及び第二のレバーアームが、半径方向に細長く、軸方向に狭い構造であって、前記シリンダ軸から半径方向に延びるように前記スエージ・セクションの前記軸方向反対端部においてハウジング部分に支持され、よって前記ハウジング部分は最小限の軸方向長さを有し、本工具の制限された隙間しか持たない用途における使用を容易にする、ことを特徴とする工具。A pin adapted to extend through the aligned opening of the workpiece and having a tension portion with a helical tension groove;
A compact tool for securing a plurality of workpieces with an assembled swage-type fastener having a tubular collar disposed on the pin and adapted to be swaged into a locking groove on the pin; A tool adapted to install fasteners in applications where there is limited clearance,
A swage section, a rotational drive section, and a sensor section operably connected together, control means, fluid pressure means, and a drive shaft;
The swage section includes a rotatable nut member that is screwable onto a tension portion of the pin and rotatably supported from a substantially fixed axial position;
The swage section further comprises an annular swage anvil with a swage hole having an inner diameter smaller than the outer diameter of the collar;
The rotating nut member is disposed radially inward of the swage hole and is adapted to rotate with respect to the swage anvil, the swage anvil being axially movable relative to the nut member. Supported in the axial position
The rotary drive section includes rotating means operable to rotate the nut member for threaded engagement and unthreading with the tensioned portion of the pin;
The swage section is a fluid cylinder having a central axis and a piston supported by the cylinder to reciprocate axially along the central axis in response to fluid pressure in the cylinder. Having a cylinder and applying a relative axial force between the swage anvil and the nut member, wherein the nut member exerts a first magnitude of the axial force on the tensioned portion of the pin. Hook when screwed into place, move the swage anvil axially forward and outward with respect to the nut member, over-engage the collar in the radial direction and secure the collar on the pin Having annular fluid piston-cylinder means for swaging into the groove;
The sensor section is operatively connected to the nut member and includes sensor means for detecting an amount of threaded engagement of the nut member with a tension portion of the pin;
The control means is operatively connected to the rotation means and responsive to a signal from the sensor means indicating a location of the nut member at the first predetermined position on the tensioned portion of the pin, the control means comprising: Stopping the rotational movement of said nut member by means and actuating the application of fluid swage pressure to said piston to apply said first magnitude of axial force for swaging;
The piston has a piston head slidably supported by the cylinder, and a piston rod extending axially forward from an outer end of the piston head and having an end section connected to the swage anvil. Moving the swage anvil back and forth in the axial direction, holding the nut member in the fixed axial position also by such axial movement with respect to the nut member, according to the magnitude of the fluid pressure, To swage the swage anvil, move the swage anvil axially outward to radially over-engage the collar and eject the swaged collar from the swage anvil. Applying a relative axial force between the swage anvil and the nut member to move in a direction inward,
The fluid pressure means is connected to the cylinder and, in response to the control means, applies a swage pressure into the cylinder on an inner end of the piston head and to the cylinder on an outer end of the piston head. Injection pressure is applied so that the piston head and piston rod are larger so that the diameter of the piston head or the effective diameter of the cylinder can be minimized for use in applications where the tool has limited clearance. The relative pressure required for the swage to provide an effective pressure response area and be significantly greater than the relative axial force required for post-swage injection by the fluid pressure applied to the cylinder at the outer end of the piston head or piston rod end To achieve a large axial force,
The rotating means,
A rotation motor operably connected to the rotation nut member and independently rotating the nut member of the swage anvil;
The rotation means, the piston-cylinder means, and housing means for operably fixing the swage anvil integrally together,
The housing means supports the rotary motor at a location axially spaced and radially offset from the piston-cylinder means;
The rotary motor has a motor rotation axis substantially parallel to the central axis of the cylinder, so that an axially opposite end of the piston-cylinder means axially opposite the swage anvil is limited. Clear from the rotary motor about the use of this tool in applications with only a given gap,
The drive shaft is connected to the nut member and extends axially from the nut member through the fluid piston-cylinder means having the piston rod and the piston head of the piston;
The rotation means is arranged around the axially opposite end of the piston-cylinder means, and rotates between the rotation motor and the drive shaft for rotation of the drive shaft, that is, the nut member by the rotation motor. A gear driving means extending in a radial direction,
The gear driving means,
A drive gear connected to the rotary motor and rotating about the motor axis;
An output gear connected to the drive shaft and rotating the nut member around the cylinder axis;
An idler gear rotatably supported on an axis parallel to these two shafts in the middle of the motor shaft and the center shaft, and drivingly engaged between the drive gear and the output gear;
The rotary motor is spaced a pre-selected distance radially and transversely from the swage section to facilitate use of the tool in applications having limited clearance;
The detecting means extends axially through the nut member, the piston, and the cylinder and is axially rearward and outward from the cylinder with a front end adapted to engage an end surface of the pin of the fastener. A detection rod having a rear end extending therefrom;
Since the detection rod is movable in the axial direction with respect to the nut member, the axial movement amount of the rear end with respect to the nut member is the same as the threaded tension groove of the pin of the nut member. Provides an indication of the amount of screw engagement of the
The detection means includes first and second electric switches operably connected to the detection rod, and actuating in response to axial movement of the detection rod by the pin.
The first and second switches are supported at a position radially offset from the central axis of the cylinder,
The detecting means has a radius between the rear end of the detection rod and the first and second electric switches to transmit an amount of axial movement of the detection rod to the first and second switches. Pivot means for providing a connection extending in the direction
Said pivot means having an axis radially offset from said central axis and pivotably supported on a pivot rod extending transversely toward said central axis; first and second actuating levers; And two actuating arms,
The actuating lever extends radially from the pivot rod to a position to engage the end face of the detection rod;
The first and second actuating arms are pivotally supported on the pivot rod and actuate with the actuating lever to operably engage with the first and second electrical switches, respectively. Connected,
The actuating lever operates in response to axial movement of the detection rod indicating that the threaded engagement of the nut member on the tensioned portion of the pin has reached the first predetermined position. Actuating the first actuating arm to actuate the first electrical switch to provide the control means with the first signal for actuation to apply fluid swage pressure to the piston. Eight or alternatively, axial movement of the detection rod indicating that the threaded engagement of the nut member on the tensioned portion of the pin has only reached the second predetermined position. Actuate in response to actuating the second actuating arm to apply a fluid pressure less than the swage pressure. The second electrical switch to Actuate to provide the second signal for down to the control means,
The control means may include, after applying fluid pressure, for a second attempt to screw the nut member on the tension portion of the pin to the first predetermined position for actuation of the swage action. It is possible to start the actuation of the rotating means,
The pivoting means has the actuating lever and the first and second lever arms, wherein the actuating lever and the first and second lever arms are elongated in a radial direction, and are arranged in an axial direction. A narrow structure supported on a housing portion at the axially opposite end of the swage section to extend radially from the cylinder axis, such that the housing portion has a minimal axial length; A tool characterized by facilitating use of the tool in applications having only a limited gap.
前記スエージ孔に対する前記ナット部材の軸方向位置選択的に調整する調整手段を更に有する、ことを特徴とする工具。The tool according to claim 20, wherein
A tool further comprising adjusting means for selectively adjusting an axial position of the nut member with respect to the swage hole.
前記検出手段は、前記第一のスイッチと作動可能に接続され、前記第一のアクチュエイティング・アームに対して前記第一のスイッチを選択的に調整し、スエージ用の前記第一の所定の位置へのネジ係合を示す位置まで前記検出ロッドが動いたことに応答して前記第一のスイッチの所定のアクチュエイションを提供する第一の校正手段を有し、
前記検出手段は、更に、前記第二のスイッチと作動可能に接続され、前記第二のアクチュエイティング・アームに対して前記第二のスイッチを選択的に調整し、ワークピースを一緒に引っ張るスエージ圧より小さい圧力を掛けるための前記第二の所定の位置へのネジ係合を示す位置まで前記検出ロッドが動いたことに応答して前記第二のスイッチの所定のアクチュエイションを提供する第二の校正手段を有する、ことを特徴とする工具。The tool according to claim 20, wherein
The detecting means is operatively connected to the first switch, selectively adjusts the first switch with respect to the first actuating arm, and controls the first predetermined position for swaging. First calibration means for providing a predetermined actuation of the first switch in response to movement of the detection rod to a position indicating screw engagement to the first switch,
The sensing means is further operably connected to the second switch, selectively adjusting the second switch with respect to the second actuating arm, and pulling a workpiece together with a swage pressure. A second actuation for providing a predetermined actuation of the second switch in response to movement of the sensing rod to a position indicating screw engagement to the second predetermined position for applying less pressure; A tool having calibration means.
前記スエージ孔に対する前記ナット部材の軸方向位置選択的に調整する調整手段を更に有し、
前記検出手段は、前記第一のスイッチと作動可能に接続され、前記第一のアクチュエイティング・アームに対して前記第一のスイッチを選択的に調整し、スエージ用の前記第一の所定の位置へのネジ係合を示す位置まで前記検出ロッドが動いたことに応答して前記第一のスイッチの所定のアクチュエイションを提供する第一の校正手段を有し、
前記検出手段は、更に、前記第二のスイッチと作動可能に接続され、前記第二のアクチュエイティング・アームに対して前記第二のスイッチを選択的に調整し、ワークピースを一緒に引っ張るスエージ圧より小さい圧力を掛けるための前記第二の所定の位置へのネジ係合を示す位置まで前記検出ロッドが動いたことに応答して前記第二のスイッチの所定のアクチュエイションを提供する第二の校正手段を有する、ことを特徴とする工具。The tool according to claim 20, wherein
Adjusting means for selectively adjusting the axial position of the nut member with respect to the swage hole,
The detecting means is operatively connected to the first switch, selectively adjusts the first switch with respect to the first actuating arm, and controls the first predetermined position for swaging. First calibration means for providing a predetermined actuation of the first switch in response to movement of the detection rod to a position indicating screw engagement to the first switch,
The sensing means is further operably connected to the second switch, selectively adjusting the second switch with respect to the second actuating arm, and pulling a workpiece together with a swage pressure. A second actuation for providing a predetermined actuation of the second switch in response to movement of the sensing rod to a position indicating screw engagement to the second predetermined position for applying less pressure; A tool having calibration means.
該ピン上に配置され、該ピン上の固定溝内へスエージされるのに適合した管状カラーと、を備えた組立式スエージ型留め具で複数のワークピースを固定するコンパクトな工具であって、
作動可能に一体に接続されたスエージ・セクション及び回転駆動セクションと、流体圧力手段とを有し、
前記スエージ・セクションは、前記ピンの引張部分上へネジ込み可能で、ほぼ固定された軸方向位置から回転可能に支持された回転ネジ部材を有し、
前記スエージ・セクションは、更に、前記カラーの外径より小さい内径を有するスエージ孔を備えた環状スエージ金床を有し、
前記回転ネジ部材は、前記スエージ孔の半径方向内側に配置され、前記スエージ金床に対して回転するのに適合し、前記スエージ金床は前記ネジ部材に対して軸方向に動くように前記固定された軸方向の位置に支持され、
前記回転駆動セクションは、前記ピンの引張部分とのネジ係合及びネジ外しのために前記ナット部材を回転させるように作動可能な回転手段を有し、
前記スエージ・セクションは、流体シリンダであって、中心軸と、前記シリンダの流体圧力に応じて前記中心軸に沿って軸方向に往復移動するように前記シリンダに支持されたピストンと、を有する流体シリンダを有し、前記スエージ金床と前記ネジ部材との間に相対的軸方向力を掛け、前記スエージ金床を軸方向前方及び前記ネジ部材に対して外側に動かし、半径方向に前記カラーを過係合し、該カラーを前記ピン上の固定溝内へスエージさせる、環状の流体ピストン−シリンダ手段を有し、
前記ピストンは、前記シリンダにスライド可能に支持されたピストンヘッドと、前記ピストンヘッドの外端から軸方向前方に延び、前記スエージ金床に接続された端部セクションを有するピストンロッドと、を有し、前記シリンダの軸方向全長すなわち前記スエージ・セクションの有効全長が本工具を制限された隙間しかない用途において用いるために最小化されるように、前記スエージ金床をスエージのためには前方に、射出のためには後方に軸方向に往復移動させ、
前記流体圧力手段は、前記シリンダに接続されると共に、前記制御手段に応答して、前記ピストンヘッドの内端上で前記シリンダ内へスエージ圧を掛け、前記ピストンヘッドの外端上で前記シリンダへ射出圧力を掛け、よって、前記ピストンヘッド及び前記ピストンロッドは本工具を制限された隙間しかない用途において用いるために前記ピストンヘッドの径すなわち前記シリンダの有効径を最小化することができるようにより大きい有効圧力応答面積を提供し、前記ピストンヘッドの外端又はピストンロッド端において前記シリンダに掛けられた流体圧力によるスエージ後の射出に必要な相対的軸方向力よりも大幅に大きいスエージに必要な相対的軸方向力の大きさを実現する、ことを特徴とする工具。A pin adapted to extend through the aligned opening of the workpiece and having a tension portion with a helical tension groove;
A compact tool for securing a plurality of workpieces with an assembled swage-type fastener having a tubular collar disposed on the pin and adapted to be swaged into a locking groove on the pin,
A swage section and a rotational drive section operatively connected together, and fluid pressure means;
The swage section includes a rotatable screw member that is threadable onto the tensioned portion of the pin and is rotatably supported from a substantially fixed axial position;
The swage section further comprises an annular swage anvil with a swage hole having an inner diameter smaller than the outer diameter of the collar;
The rotating screw member is disposed radially inward of the swage hole and adapted to rotate with respect to the swage anvil, wherein the swage anvil is axially moved relative to the screw member. Supported in the axial position
The rotary drive section includes rotating means operable to rotate the nut member for threaded engagement and unthreading with the tensioned portion of the pin;
The swage section is a fluid cylinder having a central axis and a piston supported by the cylinder to reciprocate axially along the central axis in response to fluid pressure in the cylinder. Having a cylinder, applying a relative axial force between the swage anvil and the screw member, moving the swage anvil axially forward and outward with respect to the screw member, radially moving the collar. Annular fluid piston-cylinder means for overengaging and swaging the collar into a locking groove on the pin;
The piston has a piston head slidably supported by the cylinder, and a piston rod extending axially forward from an outer end of the piston head and having an end section connected to the swage anvil. Moving the swage anvil forward for swage so that the axial overall length of the cylinder, i.e. the effective overall length of the swage section, is minimized for use in applications where the tool has limited clearance; For injection, move back and forth in the axial direction,
The fluid pressure means is connected to the cylinder and, in response to the control means, applies a swage pressure into the cylinder on an inner end of the piston head and to the cylinder on an outer end of the piston head. Injection pressure is applied so that the piston head and piston rod are larger so that the diameter of the piston head or the effective diameter of the cylinder can be minimized for use in applications where the tool has limited clearance. The relative pressure required for the swage to provide an effective pressure response area and be significantly greater than the relative axial force required for post-swage injection by the fluid pressure applied to the cylinder at the outer end of the piston head or piston rod end A tool for realizing a magnitude of a target axial force.
前記回転手段は、
前記回転ナット部材に作動可能に接続され、前記スエージ金床の前記ナット部材を独立して回転させる回転モータと、
前記回転手段、前記ピストン−シリンダ手段、及び前記スエージ金床を作動可能に一体に固定するハウジング手段と、を有し、
前記ハウジング手段は、前記回転モータを、前記ピストン−シリンダ手段から軸方向に間隔があけられ、半径方向にオフセットされた位置で支持し、
前記回転モータは、前記シリンダの前記中心軸にほぼ平行なモータ回転軸を有し、よって、前記ピストン−シリンダ手段の前記スエージ金床とは軸方向に反対側の軸方向反対端部は、制限された隙間しか持たない用途における本工具の使用について前記回転モータからクリアである、ことを特徴とする工具。The tool according to claim 24,
The rotating means,
A rotation motor operably connected to the rotation nut member and independently rotating the nut member of the swage anvil;
The rotation means, the piston-cylinder means, and housing means for operably fixing the swage anvil integrally together,
The housing means supports the rotary motor at a location axially spaced and radially offset from the piston-cylinder means;
The rotary motor has a motor rotation axis substantially parallel to the central axis of the cylinder, so that an axially opposite end of the piston-cylinder means axially opposite the swage anvil is limited. A tool that is clear from the rotary motor for use of the tool in applications having only a defined gap.
前記駆動シャフトは、前記ネジ部材に接続され、前記ネジ部材から前記ピストンロッドと該ピストンの前記ピストンヘッドとを有する前記流体ピストン−シリンダ手段を通って軸方向に延び、
前記回転手段は、前記ピストン−シリンダ手段の前記反対端あたりに配置され、前記駆動シャフトすなわち前記ネジ部材の前記回転モータによる回転のために前記回転モータと前記駆動シャフトとの間を半径方向に延びるギア駆動手段を更に有する、ことを特徴とする工具。The tool according to claim 24,
The drive shaft is connected to the screw member and extends axially from the screw member through the fluid piston-cylinder means having the piston rod and the piston head of the piston;
The rotation means is disposed about the opposite end of the piston-cylinder means and extends radially between the rotation motor and the drive shaft for rotation of the drive shaft or the screw member by the rotation motor. A tool, further comprising gear driving means.
前記ギア駆動手段は、
前記回転モータに接続され、前記モータ軸周りに回転する駆動ギアと、
前記駆動シャフトに接続され、前記ネジ部材を前記シリンダ軸周りに回転させる出力ギアと、
前記モータ軸と前記中心軸との中間においてこれら両軸に平行な軸上に回転可能に支持され、前記駆動ギアと前記出力ギアとの間で駆動係合した遊び歯車と、を有し、
前記回転モータは、前記スエージ・セクションから半径方向及び横断方向に予め選択された距離間隔があけられ、制限された隙間しか持たない用途における本工具の使用を容易にする、ことを特徴とする工具。The tool according to claim 26,
The gear driving means,
A drive gear connected to the rotary motor and rotating about the motor axis;
An output gear connected to the drive shaft to rotate the screw member around the cylinder axis;
An idler gear rotatably supported on an axis parallel to these two shafts in the middle of the motor shaft and the center shaft, and drivingly engaged between the drive gear and the output gear;
A tool wherein the rotary motor is spaced a preselected distance radially and transversely from the swage section to facilitate use of the tool in applications having limited clearance. .
前記ピストン−シリンダ手段は、前記シリンダを備えたシリンダハウジングを有し、
前記出力ギアは、スエージ中に前記回転ネジ部材と前記スエージ金床との間に掛けられる相対的軸方向力に反応して前記シリンダの外側の前記シリンダハウジングの表面と係合可能である、ことを特徴とする工具。The tool according to claim 26,
The piston-cylinder means has a cylinder housing with the cylinder,
The output gear is engagable with a surface of the cylinder housing outside the cylinder in response to a relative axial force applied between the rotary screw member and the swage anvil during swaging. Tool.
前記駆動シャフトは、前記シリンダの隣接する軸方向端面に近い位置で該シャフトに固定され、スエージ後の前記スエージ孔からの前記カラーの射出中に前記回転ネジ部材と前記スエージ金床との間に掛けられる相対的軸方向力に弾性的に反応して前記シリンダの前記軸方向端面と係合可能である弾性リング部材を有する、ことを特徴とする工具。29. The tool according to claim 28,
The drive shaft is fixed to the shaft at a position near an adjacent axial end surface of the cylinder, and between the rotary screw member and the swage anvil during injection of the collar from the swage hole after swaging. A tool comprising an elastic ring member elastically responsive to a relative axial force applied thereto and capable of engaging with the axial end surface of the cylinder.
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